Если условия пригодности заготовок не выполняются, то изменяют материал колес или вид термообработки

3 Проверяем контактные напряжения sн , Н/мм2

, (5)

где К - вспомогательный коэффициент; для прямозубых передач К = 436;

для косозубых передач К = 376;

-окружная сила в зацеплении (Н),

(6)

Здесь Т2 – Нм, d2 – м.

Ft =

КНa - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.

Для зубчатых колес КНa определяется по графику на рисунке 4.2 [1] в зависимости от окружной скорости колес υ, м/с и степени точности передачи;

Определяем окружную скорость

(7)

здесь d2- м, ω2 - рад/с.

υ =

Принимаем ….. степень точности передачи (таблица 4.1 [1] );.

Из рисунка 4.2 [1] КНa =

КНu - коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости колес и степени точности передачи (таблица 4.2 [1] );

КНu =

sн =

– Допускаемая недогрузка передачи (sн<[s]н) должна быть не более 10% и пере­грузка (sн >[s]н) до 5%.

– Если условие прочности не выполняется, то следует изменить ширину венца колеса b2. Если эта мера не даст должного результата, то либо надо увеличить межосевое расстояние aw, либо назначить другие материалы колес или другую термообра­ботку, пересчитать допускаемые контактные напряжения и повторить весь расчет передачи.

4 Проверяем напряжения изгиба зубьев шестерни sF1 и колеса sF2, Н/мм2

(8)

, (9)

где KFa - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями зависит от степени точности передачи.

Для прямозубых колес KFa =1;

Для косозубых колес КFа зависит от степени точности передачи.

Степень точности… 6 7 8 9

Коэффициент KFa… 0,72 0,81 0,91 1,00

KFβ - коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба.

Для прирабатывающихся зубьев колес KFβ =1;

KFu - коэффициент динамической нагрузки, зависящий от ок­ружной скорости колес и степени точности передачи (таблица 4.2 [1]);

YF1 и YF2 - коэффициенты формы зуба шестерни и колеса,

Для прямозубых колес определяются по таблице 4.3 [1] интерполированием в зависимости от числа зубьев шестерни и колеса.

Для косозубых колес определяются по таблице 4.3 интерполированием в зависимости от эквивалентного числа зубьев шестерни и колеса :

,

где b - угол наклона зубьев;

Для косозубых колес Yb = 1- bo/140o - коэффициент, учитывающий наклон зуба.

Для прямозубых колес Yb =1

YF1 =

YF2 =

sF2 =

sF1 =

 

5 Составляем табличный ответ к задаче

Проверочный расчет
Параметры Допускаемые значения Расчетные значения Приме-чание
Контактные напряжения, sн , Н/мм2      
Напряжения изгиба, Н/мм2 σF1      
σF2      

 

В графе «Примечание» к проверочному расчету указывают в npoцентах фактическую недогрузку или перегрузку передачи по контактным sн и изгибным sF напряжениям.

·100%

 

·100%

 

 

Расчет считается удовлетворительным, если степень недогрузки по контактным напряжениям составляет не более 10 –15 %.

Допускаемая перегрузка – не более 5%.

Если действующее напряжение намного меньше допускаемых, то это означает, что прочность материала используется не полностью и размеры передачи завышены.

Недогрузка по изгибным напряжениям обычно бывает на уровне 50%. Это считается нормальным, так как поломка зуба от изгибных напряжений является более опасным видом разрушения, чем контактное выкрашивание активных поверхностей зубьев. Если sF >[s]F свыше 5%, то надо увеличить модуль , соответственно пересчитать число зубьев шестерни z1 и колеса z2 и повторить проверочный расчет на изгиб. При этом межосевое расстояние aw не изменяется, а следовательно, не нарушается контактная прочность передачи.

 

 

Таблица 4.1 - Степени точности зубчатых передач

Вид передачи Вид зубьев Степень точности
6-я 7-я 8-я 9-я
Предельная окружная скорость v, м/с
Цилиндрическая Прямые
Косые

Таблица 4.2 - Значения коэффициентов Кнu и KFu

Таблица 4.3 - Коэффициенты формы зуба YF

Z YF Z YF Z YF Z YF Z YF
4,28 3,92 3,8 3,66 3,61
4,27 3,9 3,78 3,65 3,61
4,07 3,88 3,75 3,62 3,60
3,98 3,81 3,7 3,62 3,60
  3,62

 

 

Рисунок 4.2 - График для определения коэффициента КНа

по кривым степени точности

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 5