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)