2.3 Проверочный расчёт прочности зубьев быстроходной передачи
.3.1 Расчётное контактное напряжение для косозубых цилиндрических передач /2, с.31/
, (2.11)
где - коэффициент нагрузки;
- ширина колеса расчётная (наименьшая).
Остальные символы в формуле расшифрованы ранее.
Окружная скорость колёс
м/с.
При такой скорости назначаем восьмую степень точности /2, с.32/.
Коэффициент нагрузки /2, с.32/ при проверочном расчёте на контактную прочность
, (2.12)
где - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями;
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба (по ширине венца);
- коэффициент, учитывающий дополнительные динамические нагрузки (динамический коэффициент).
По рекомендациям /2, с.39, 40/ назначаем следующие значения перечисленных коэффициентов:
при окружной скорости м/с и восьмой степени точности;
при значении коэффициента , твердости зубьев менее НВ 350 и несимметричном расположении колёс относительно опор;
при окружной скорости м/с, восьмой степени точности и твердости менее НВ 350.
Расчёт по формуле (2.12) даёт .
Расчёт по формуле (2.11) даёт
МПа < МПа.
Условие прочности выполняется, недогрузка . Она объясняется увеличением первоначально вычисленного межосевого расстояния 139,35 до стандартного 140 мм, а также тем, что уточненное значение оказалось меньше ранее ориентировочно выбранного .
.3.2 Расчет зубьев на контактную прочность по формуле (2.11) при кратковременных перегрузках моментом Нм (см. раздел 1) даёт
МПа < МПа.
.3.3 Напряжения изгиба зубьев косозубых цилиндрических колёс при проверочном расчёте на выносливость вычисляются по формуле /2, с.46/
, (2.13)
Где - окружная сила, Н;
- коэффициент нагрузки;
- коэффициент формы зуба;
- коэффициент, компенсирующий погрешности, возникающие из-за применения для косых зубьев той же расчетной схемы, что и для прямых;
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями;
- ширина колеса, находящаяся в зацеплении (минимальная), мм;
- модуль нормальный, мм.
В зацеплении колес быстроходной передачи действуют следующие силы /2, с.158/:
окружная
адиальная
осевая
Коэффициент нагрузки /2, с.42/
, (2.14)
где - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зубьев;
- коэффициент, учитывающий дополнительные динамические нагрузки (коэффициент динамичности).
Примем /2, с.43/ с учётом, что твёрдость колёс менее НВ 350, коэффициент , а каждое из колёс расположено несимметрично относительно опор.
Назначим , учитывая дополнительно, что окружная скорость м/с < 3 м/с, а степень точности принята восьмая.
Тогда по формуле (3.14)
.
Без расчётов, руководствуясь только рекомендацией /2, с.47/, возьмем .
Коэффициент определим по формуле /2, с.46/
.
(Здесь - вычисленный уже ранее угол наклона зубьев в град.)
Коэффициент формы зуба для косозубых колёс зависит от эквивалентного числа зубьев /2, с.46/, которое составляет
для шестерни
для колеса
Для эквивалентных чисел зубьев соответственно шестерни и колеса находим /2, с.42/ , .
Подстановка подготовленных численных значений в формулу (2.13) дает для шестерни и колеса соответственно
Это значительно меньше вычисленных в пункте 2.1.4 допускаемых напряжений МПа и МПа.
.3.4 Напряжения изгиба при кратковременных перегрузках вычисляются также по формуле (2.13), куда вместо окружной силы , рассчитанной для длительно передаваемой мощности, следует подставить окружную силу при кратковременных перегрузках
Н.
После подстановки в формулу (2.13) получаем при перегрузках соответственно для шестерни и колеса напряжения изгиба
Эти напряжения значительно меньше вычисленных в пункте 2.1 допускаемых напряжений МПа и МПа.
.3.5 Геометрические параметры колес быстроходной зубчатой передачи, обоснованные в результате расчётов, сведены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 - Геометрические параметры колёс быстроходной зубчатой передачи
Параметры
|
Шестерня
|
Колесо
|
Межосевое расстояние, мм
|
140
|
Нормальный модуль, мм
|
2,5
|
2,5
|
Угол наклона зубьев, град
|
13°42’
|
13°42’
|
Число зубьев
|
19
|
90
|
Направление зубьев
|
правое
|
левое
|
Делительные диаметры, мм
|
48,81
|
231,2
|
Диаметры вершин зубьев, мм
|
53,81
|
236,2
|
Диаметры впадин зубьев, мм
|
42,56
|
224,95
|
Ширина венцов колес, мм
|
60
|
56
|
Достарыңызбен бөлісу: |