Исходные данные:
‑ передаточное отношение u;
‑ частота вращения шестерни
мин-1;
‑ частота вращения колеса
мин-1;
‑ крутящий момент на валу шестерни
мин-1;
‑ крутящий момент на валу колеса
мин-1;
‑ срок службы
, лет
‑ режим работы.
| Параметр | Обозначение | Источник |
| Расчёт допускаемых напряжений | ||
| Допускаемые контактные напряжения | ||
| выбираем материал и назначаем термообработку | табл. 8.7 | табл. 8.7 (для косозубых передач рекомендуется твердость колеса < 350 НВ, а шестерни > 350 НВ, следовательно для колеса термообработка – улучшение, нормализация, для шестерни – закалка, азотирование, цементация и.т.д.) |
| Предел контактной выносливости для шестерни и колеса |
| табл. 8.8 (рассчитываем по формуле в зависимости от назначенной термообработки) |
| Циклическая долговечность для шестерни и колеса |
|
( - назначенная твёрдость поверхности зуба)
Если твёрдость дана по шкале HRC или HV то переводим в HB по графику рис. 8.40.
|
| Расчётный срок службы в часах |
|
‑ количество лет службы привода;
‑ количество недель в году;
‑ количество рабочих дней в неделю;
‑ количество рабочих смен в день;
‑ количество часов в смену.
Задаёмся по условию задачи (если не задано – принимаем сами)
|
| Коэффициент режима работы |
| табл. 8.9 в зависимости от заданного режима работы (если не задан – принимаем сами) |
| Эквивалентное число циклов напряжений для шестерни и колеса |
|
|
| Коэффициент долговечности для шестерни и колеса |
| (если <1 то принимаем =1, если >1 то оставляем рассчитанное значение)
|
| Коэффициенты безопасности для шестерни и колеса |
| табл. 8.8 (выбираем в зависимости от назначенной термообработки) |
| Допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса |
|
|
| Допускаемые контактные напряжения для передачи |
|
|
| Допускаемые напряжения изгиба | ||
| Предел изгибной выносливости для шестерни и колеса |
| табл. 8.8 (рассчитываем по формуле в зависимости от назначенной термообработки) |
| Циклическая долговечность для шестерни и колеса |
| для всех сталей
|
| Коэффициент режима работы |
| табл. 8.9 в зависимости от заданного режима работы |
| Эквивалентное число циклов перемены напряжений изгиба |
|
|
| Коэффициент долговечности для шестерни и колеса |
| (если <1 то принимаем =1, если >1 то оставляем рассчитанное значение)
|
| Коэффициент учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки |
| =1 – односторонняя нагрузка;
=0,7…0,8 – реверсивная нагрузка
|
| Коэффициенты безопасности для шестерни и колеса |
| табл. 8.8 (выбираем в зависимости от назначенной термообработки) |
| Допускаемые напряжения изгиба для шестерни и колеса |
|
|
| Проектный расчёт цилиндрической косозубой передачи | ||
| Коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния |
| табл. 8.4 Выбирается в зависимости от симметричности расположении колёс отно-сительно опор и от твердости поверхности зубьев |
| Коэффициент ширины колеса относительно делительного диаметра |
|
|
| Степень точности |
| табл. 8.2 |
| Коэффициент распределения нагрузки между зубьями |
|
|
| Коэффициент концентрации нагрузки |
| выбирается по графикам (рис. 8.15) в зависимости от твердости поверхности зубьев, вида редуктораи коэффициента
|
| Модуль упругости |
| Для стали = 2,1·1011 Па
|
| Делительный диаметр шестерни |
|
“+” при внешнем зацеплении; “-” при внутреннем
|
| Ширина шестерни |
|
|
| Коэффициент модуля |
| табл. 8.5 Выбирается в зависимости от твердости поверхности зубьев |
| Модуль передачи |
| После расчёта из ГОСТ 9563-80 выбирается ближайший стандартный модуль!!!
|
| Коэффициент осевого перекрытия |
|
|
| Угол наклона зубьев |
8º< <22º если выходит из пределов изменяем
| |
| Число зубьев шестерни |
|
|
| Число зубьев колеса |
|
|
| Межосевое расстояние |
|
|
| Делительные диаметры шестерни и колеса |
|
|
| Диаметры вершин зубьев шестерни и колеса |
|
|
| Диаметры впадин зубьев шестерни и колеса |
|
|
| Проверочный расчёт цилиндрической косозубой передачи | ||
| По контактным напряжениям | ||
| Коэффициент торцового перекрытия |
|
|
| Коэффициент повышения прочности косозубых передач по контактным напряжениям |
|
|
| Окружная скорость |
|
|
| Коэффициент динамической нагрузки |
| табл. 8.3 выбирается в зависимости от степени точности, твердости поверхности зубьев и окружной скорости |
| Коэффициент расчётной нагрузки |
| = · ·
|
| Угол профиля |
| =20º
|
| Контактные напряжения |
|
|
| Недогрузка (перегрузка) |
| Если недогрузка > 5% или перегрузка > 3% то производим корректировку ширины шестерни по формуле
и после определяем
|
| По напряжениям изгиба | ||
| эквивалентное число зубьев для шестерни и колеса |
|
|
| коэффициент формы зуба для шестерни и колеса |
| Рис. 8.20 выбираем по графику при коэффициенте смещения x = 0 при эквивалентном числе зубьев
|
| Определяем отношение |
| В дальнейшем расчёт ведём при том для которого отношение получилось меньше
|
| Коэффициент повышения изгибной прочности вследствие наклона контактной линии к основанию зуба |
|
|
| Коэффициент повышения прочности косозубых передач по напряжениям изгиба |
|
|
| Коэффициент неравномерности нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев |
| =
|
| Коэффициент концентрации нагрузки |
| выбирается по графикам (рис. 8.15) в зависимости от твердости поверхности зубьев, вида редуктораи коэффициента
|
| Коэффициент динамической нагрузки |
| табл. 8.3 выбирается в зависимости от степени точности, твердости поверхности зубьев и окружной скорости |
| Коэффициент расчётной нагрузки |
|
|
| Окружное усилие |
|
|
| Напряжения изгиба |
|
Если условие не выполняется то производим корректировку ширины шестерни по формуле , но таким образом, чтобы выполнялось условие
|
Литература
Иванов, М.Н. Детали машин. Учебник: / М.Н. Иванов, В.А. Финогенов. – М.: Высш. шк., 2005 или 2008 год издания (Есть в электронном в-те)
(
- назначенная твёрдость поверхности зуба)
Если твёрдость дана по шкале HRC или HV то переводим в HB по графику рис. 8.40.
‑ количество лет службы привода;
‑ количество недель в году;
‑ количество рабочих дней в неделю;
‑ количество рабочих смен в день;
‑ количество часов в смену.
Задаёмся по условию задачи (если не задано – принимаем сами)
(если
<1 то принимаем
для всех сталей
(если
<1 то принимаем
“+” при внешнем зацеплении; “-” при внутреннем
После расчёта из ГОСТ 9563-80 выбирается ближайший стандартный модуль!!!
8º<
<22º если выходит из пределов изменяем
Если недогрузка > 5% или перегрузка > 3% то производим корректировку ширины шестерни по формуле
и после определяем
для которого отношение получилось меньше
Если условие не выполняется то производим корректировку ширины шестерни по формуле
, но таким образом, чтобы выполнялось условие