Передачи многопоточных редукторов.
В редукторах с раздвоением быстроходной ступени (рис.15а), тихоходной ступени (рис.15,б), двухпоточных соосных (15,в) и планетарных (рис.15,г) расчетная ширина относится к колесам одного потока.
Поэтому в расчетную формулу (9), если выравнивание нагрузки по потокам производится плавающим элементом - плавающим валом, плавающей шестерней или плавающим венцом - вводят момент , где - число потоков мощности. Если выравнивание нагрузки производится муфтами предельного момента, рассчитанными на момент (где - коэффициент запаса сцепления муфты), то в зависимость (9) вводят расчетный момент муфты, умноженный на передаточное число рассчитываемой зубчатой пары.
Схемы многопоточных редукторов
Рис.15
Силы в зацеплении определяют соответственно по моменту или . В формулы (37) и (45) вводят соответствующие этим моментам окружные силы.
Следует иметь ввиду, что число зацеплений для шестерен редукторов рис. 15в и рис. 15г не равно единице.
Передачи с заданным межосевым расстоянием
Проектный расчет ведут в следующем порядке.
6.3.1. Устанавливают геометрические размеры передачи по п.п. 2.6.3.1., 2.6.5., 2.6.7.4. и коэффициент торцового перекрытия по п. 2.6.8.
6.3.2. Определяют окружную скорость по п.2.8.1.
6.3.3. По п.п. 2.1. и 2.2. выбирают материал, устанавливают вид термообработки и твердость поверхности зубьев, выбирают степень точности.
6.3.4. Устанавливают расчетные коэффициенты: - по п. 3.I.I.; - по формуле (40а); - по п. 3.1.3., задаваясь коэффициентом, учитывающим неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий по рис.1 в пределах и коэффициентом, учитывающим распределение нагрузки по парам зубьев .
6.3.5. Устанавливают допускаемые напряжения по п. 2.5. и окружную силу по п. 2.8.2.
6.3.6. Определяют необходимую ширину колеса по выражению
. (60)
6.3.7. По формуле (22) находят коэффициент осевого перекрытия . Если < , то корректируют ширину зубчатого венца или угол наклона зуба , изменяя геометрию передачи.
6.3.8. Вычисляют относительную ширину зубчатого венца , и по рис.1 уточняют коэффициент .
6.3.9. Определяют суммарный коэффициент перекрытия по формуле (29) и уточняют коэффициент согласно п. 3.1.3.4.
6.3.10. По формуле (41) уточняют коэффициент нагрузки
6.3.11. Если, согласно п. 6.3.7., ширину зубчатого венца увеличили, или значения коэффициентов по п. 6.3.8. и по п. 6.3.9. существенно изменились сравнительно с принятыми первоначально, то по формуле (37) корректируют контактное напряжение и соответствующий предел контактной выносливости
, (61)
где , , и согласно п. 2.5.
6.3.12. Принимают для колеса улучшенную сталь и определяют необходимую твердость зубьев
, . (62)
Твердость зубьев шестерни будет
, (63)
6.3.13. Определяют диаметры вершин и впадин зубьев шестерни и колеса по формулам (24, 25) и учетом прокаливаемости по рис. 7 подбирают материал шестерни и колеса.
6.3.14. По п. 2.7. вычисляют размеры для контроля взаимного расположения разноименных профилей.
6.3.15. Выполняют проверочные расчеты по п. 3.2. и разделу 4.
Передачи соосного редуктора
Вначале рассчитывают более нагруженную тихоходную пару в порядке, изложенном в п.п. 2., 3. и 4. Целесообразно для этой пары шестерню выполнять с поверхностным упрочнением, колесо - улучшенным или тоже с поверхностным упрочнением.
Быстроходную пару рассчитывают как с заданным межосевым расстоянием по разделу 6.3. Колесо и шестерню этой пары следует делать улучшенными. Целесообразно, чтобы ширина этой пары была в пределах ,где - расчетная ширина тихоходной пары.
Для быстроходной пары возможен и другой вариант расчета:
После установления всех геометрических размеров устанавливают расчетную ширину в указанных выше пределах так, чтобы и, определяя действительные контактные напряжения , подбирают материал в последовательности приведенной в п.п. 6.3.11…6.3.13. Затем выполняют п.п. 6.3.14. и 6.3.15.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. ГОСТ 21354-87 Передачи зубчатые цилиндрические внешнего зацепления. Расчет на прочность.
2. ГОСТ 16530-83 Передачи зубчатые. Общие термины, определения и обозначения.
3. ГОСТ 16531-83 Передачи зубчатые цилиндрические. Термины, определения и обозначения.
4. ГОСТ 16532-83 Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет геометрии.
5. Машиностроение. Энциклопедия. М.: Машиностроение, 1995. Детали машин. Конструкционная прочность. Трение, износ, смазка. Т. IV-1/ Под общ. Ред. Д.Н. Решетова.
6. Зубчатые передачи. Справочник. Л.: Машиностроение, 1980. / Под общ. ред. Е.Г. Гинзбурга.
7. Пронин Б.А., Баловнев Н.П. Зубчатые передачи. Конспект лекций по курсу «Детали машин и основы конструирования». М.: МГТУ «МАМИ», 1997.
8. Пронин Б.А., Баловнев Н.П. Расчет зубчатых передач на прочность. Методические указания по курсу «Детали машин и основы конструирования». М.: МГТУ «МАМИ», 1997.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
Соотношение между твердостями , и
Рис. П 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
Типовые режимы нагружения
Рис. П 2
Коэффициенты и при типовых режимах нагружения
Таблица П1
№ пп | Типовые режимы нагружения | |||
при | при | |||
Постоянный | 1,0 | 1,0 | 1,0 | |
Тяжелый | 0,500 | 0,300 | 0,200 | |
Средний равновероятностный | 0,250 | 0,143 | 0,100 | |
Средний нормальный | 0,180 | 0,065 | 0,063 | |
Легкий | 0,125 | 0,038 | 0,016 | |
Особо легкий | 0,063 | 0,013 | 0,004 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
ПРИМЕР РАСЧЕТА тихоходной КОСОЗуБой ЦИЛИНДРИЧЕСКой