Исходными данными для расчета зубчатой цилиндрической передачи являются:
Модуль упругости колеса 3 (рис)
Модуль упругости колеса 4 (рис)
Коэффициент Пуассона колес
Твердость материалов
Угол зацепления
Начальные диаметры
Межосевое расстояние
Диаметры окружностей вершин
Коэффициент перекрытия
Передаточное отношение
Точность передачи
Шероховатость рабочих поверхностей зубцов
Линейная скорость в точке касания колес
Коэффициент динамичности внешней нагрузки
Работоспособность зубчатой передачи будет определена по двум параметрам, а именно по контакной прочности и выносливости при изгибе.
Расчёт цилиндрических зубчатых колёс на контактную прочность:
Коэффициент свойств материала
(1.10)
Коэффициент формы контакта
(1.11)
Коэффициент длины линии контакта
(1.12)
Для прямозубых передач при α=20° kε=1,24
Коэффициент распределения нагрузки между зубьями
Для прямозубых колёс
Коэффициент ширины венца
=1,05 для симметричного расположения колёс при HB 350
|
|
Динамический коэффициент
=1,0 для прямозубых колёс при v 1 м/с
Коэффициент динамической нагрузки и её неравномерности:
= = =1,0·1,05·1,0=1,05 (1.13)
Вращающий момент на втором валу:
T=1530(Н х мм)
Предел контактной выносливости:
(1.14)
Коэффициент долговечности:
kHl=1,0
Коэффициент шероховатости:
ZR=1,0 При R a =0,63 1,25
Динамический коэффициент:
Zυ=1,0 При HB 350 и v 5 м/с
Коэффициент смазывания:
kL=1,0
Коэффициент безопасности:
[SH]=1,1
Допускаемое контактное напряжение:
(1.15)
Контактное напряжение
(1.16)
Коэффициент запаса контактной прочности:
(1.17)
Расчёт цилиндрических зубчатых колёс на выносливость при изгибе
Коэффициент формы зуба:
YF=3,42 при z=14
Коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев:
Yε=1/ε=0.638 для прямозубых колес
Коэффициент торцевого перекрытия:
ε=(1,88-3,2·(1/z1+1/z2))·cosβ=1.567 (1.18)
Коэффициент наклона зуба:
Yβ=1 для прямозубых колес
Коэффициент распределения нагрузки между зубьями:
KFα=1 для прямозубых колес
Коэффициент распределения нагрузки по ширине венца:
KFβ=1.05 при твердости<350HB
Коэффициент нагрузки в зацеплении:
KFν=1 при степень точности 6 и v<3 м/c
Расчетное напряжение:
=12МПа (1.19)
Предел выносливости при изгибе:
σFlimb=HB+260=490 (1.20)
Коэффициент долговечности:
при твердости не более 350HB
Коэффициент безопасности:
SF=2.2
Коэффициент влияния приложения двусторонней нагрузки;
KFc=0.7 при реверсивной нагрузке
Допускаемое напряжение:
(1.21)
Коэффициент запаса:
(1.22)
Передача работоспособна и контролепригодна.
Запас прочности по контактным напряжениям – kз=2.8.
Запас прочности на изгиб при максимальной нагрузке – kз=12.9.
|
|
Расчет работоспособности зубчатой передачи был произведен на основании источников [1,2].