Параметры зубчатых колес




1) Диаметр вершин

da1=dw1+2mn (4.19)

где:

dw1 = 70.99 – диаметр вершин

mn = 3.5 - модуль

da1=70.99+2×3.5=77.99 мм

da2=dw2+2mn (4.20)

где:

dw2 = 354.97 – диаметр вершин

mn = 3.5 - модуль

da2=354.97+2×3.5=361.97 мм

2) Высота головки зуба

ha=mn=3.5 мм

3) Высота ножки зуба

hf=1.25mn=1.25×3.5=4.375 мм (4.21)

4) Толщина обода

a=(2.0-4.0) × mn=3×3.5=10.5 мм

5) Длина ступицы

lcт=(1.2-1.6)dвала

dвала=70 мм

lcт=1.2× 70=72 мм

6) Диаметр ступицы

dcт=(1.6-1.8)dвала

dвала=60 мм

dcт=1.8× 60=108 мм

7) Толщина диска связывающего ступицу и обод

C=(1.0-1.2) × a=1.1×10.5=11.55 мм

8) Диаметр отверстий в диске

(4.22)

где

Dk=df-2a (4.23)

Dk=(347.97)-2×10.5=326.97 мм

мм

9) Окружности центров отверстий

мм (4.24)

 
 

 


Усилия в зацеплении

Определение усилий в зацеплении зубчатых колес необходимо для расчета валов и подбора подшипников.

 

рис. 4.2.

 

Окружная сила

(4.24)

где

T – момент на валах колеса (573.07×103) и шестерни (120.61×103)

dw – диаметр вершин колеса (354.97мм) и шестерни (70.99мм)

для шестерни Н

для колеса Н

Радиальная сила

(4.25)

где

aw =20о – угол зацепления

b=9.48о

для шестерни Н

для колеса Н

 

Осевая сила

(4.26)

для шестерни Н

для колеса Н

 

 

Расчет прямозубой цилиндрической передачи

 

Проектировочный расчет

Проектировочный расчет служит только для предварительного определения размеров. Предварительно выбирают материалы зубчатой пары [1.табл.2.1.]

Выбираем материал шестерни: сталь 45, HB 269-302, термообработка - улучшение.

Предел прочности Gb=890 МПа.

Предел текучести GT=650 МПа.

Выбираем материал колеса: сталь 45, HB 269-302, термообработка - улучшение.

KFb- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца, 1.03 для ybd=0.6 [1. рис.2.1.(б)]

1) GHP-допускаемые контактное напряжение (МПа), расчитываем по формуле:

(4.27)

где

GFlim- предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий эквивалентному числу циклов перемены напряжений (МПа), расчитываем по формуле:

(4.28)

где

GНlimb- предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений (МПа), рассчитывается по формуле:

(4.29)

для шестерни:

МПа

для колеса:

МПа

KН1- коэффициент,учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зуба, 1

МПа -- для шестерни

Мпа -- для колеса


SН-коэффициент безопасности, 1.1

МПа -- для колеса

МПа -- для шестерни

Мпа (4.30)

 

3) Предварительный расчёт параметров зубчатых колёс.

Определяем диаметр начальной окружности шестерни (мм):

(4.31)

dw1=146.9 мм.

Определяем диаметр начальной окружности колеса

dw2=U×dw1 (4.32)

dw2=637.55 мм.

Определяем межосевое расстояние

aw =(dw1+dw2)/2 (4.33)

aw=(146.9+637.55)/2=392.23 мм.

 

Модуль зацепления:

mn(min)=0.01×392.23=3.93 мм

mn(max)=0.02×392.93=7.89 мм

Принимаем окончательно модуль зацепления из ряда (табл.4.2.).

 

Таблица 4.2

1-й ряд     6.0 7.0 9.0 11.0 13.0 15.0
2-й ряд 4.5 5.5 6.5 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0

 

Принимаем mn=6 мм.

 

3) Определяем параметры зубчатых колес

Z1-число зубьев шестерни

(4.34)

где

Z2-число зубьев колеса

(4.35)

где

U – предаточное число, 4.34

Уточняем передаточное число

Определяем диаметр начальной окружности шестерни

dw1=Z1×mn (4.36)

dw1=24×6=144 мм

Определяем диаметр начальной окружности колеса

dw1=Z2×mn (4.37)

dw1=104×6=624 мм.

Определяем межосевое расстояние

aw =(dw1+dw2)/2 (4.38)

aw=(144+624)/2=384 мм.

Определяем окружную скорость

V=(w3×dw1)/(2×1000) (4.39)

V=(4.17×144)/(2×1000)=0.3 м/с

Выбираем степень точности передачи: 8-я степень точности

[1. табл.2.2.]

Определяем рабочую ширину венца колеса по формуле:

b2=ybd×dw1 (4.40)

b2 =0.6×144=86.4 мм.

Определяем рабочую ширину венца шестерни по формуле:

b1=b2+2×m (4.41)

b1=86.4+2×6=98.4 мм.

 

 

Проверочный расчет

Расчетное напряжение изгиба зубьев GF (МПа) определяют по формуле:

(4.42)

где

UF-коэффициент, учитывающий форму зуба, 3.8 [1. рис.2.3.]

UE- коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, 1 [1. табл.2.7]

Ub- коэффициент, учитывающий наклон зуба, 1

Ft- удельная расчетная окружная сила (H/мм), определяем по формуле:

(4.43)

где

KFa-коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, 1 [1. табл.2.7]

KFb-коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца, 1.08 [1. рис.2.1]

KFV-коэффициент,учитывающий динамическую нагрузку, возникшую в зацеплении, 1.25 [1. табл.2.6]

МПа

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-04-14 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: