123864 (Проектирование планетарного редуктора Д-27), страница 2

для внутреннего зацепления:

Определение диаметров окружностей впадин :

для внешнего зацепления:

для внутреннего зацепления:

Нахождение коэффициента учитывающего суммарную длину контактных линий

Определение коэффициента перекрытия:

Коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления. При угле зацепления

Ширина шестерни

Принимается

Уточнение значения

Так как изменилась мало, то остается неизменным.

Расчет коэффициента

Для данной передачи принято 5-й степень точности, как видно передача работает с окружной скоростью , и поэтому коэффициент учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку определяется следующим образом.

Для кромочного удара:

- определение удельной передаваемой нагрузки

где: коэффициент который учитывает динамические нагрузки, связанные с крутильными колебаниями системы;

- вычисление вероятной максимальной разности основных шагов

где: допуски на величину основного шага;

- определение относительной ошибки основного шага

- отношение радиусов кривизны эвольвент при входе зубьев в зацепление

- время кромочного контакта зубьев вне линии зацепления

- период собственных колебаний сопряженных колес

- параметр

Так как , то при кромочном ударе

,

но так как при кромочном ударе не может превышать , то принимаем что .

Для срединного удара:

- отношение радиусов кривизны эвольвент при выходе зубьев из зацепления

- характеристическое время срединного удара

- параметр

Так как , то при срединном ударе

но так как при срединном ударе не может превышать , то принимаем что .

Для дальнейших расчетов принимаем при срединном ударе

Коэффициент расчетной нагрузки при окончательном расчете на контактную выносливость;

где: коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

Расчетное значение контактных напряжений

Сравнение расчетных напряжений с допускаемыми

Небольшая перегрузка, что допускается.

2.2.2 Проверка передачи на изгибную прочность

Коэффициент внутренней динамической нагрузки

Для данной передачи принято 5-й степень точности, как видно передача работает с окружной скоростью , и поэтому коэффициент учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку определяется следующим образом.

Для кромочного удара:

- определение удельной передаваемой нагрузки

Значение определяется следующим образом:

где: для прямозубых колёс;

коэффициент торцового перекрытия;

- вычисление вероятной максимальной разности основных шагов

где: допуски на величину основного шага;

- определение относительной ошибки основного шага

- отношение радиусов кривизны эвольвент при входе зубьев в зацепление

- время кромочного контакта зубьев вне линии зацепления

- период собственных колебаний сопряженных колес

- параметр

Так как , то при кромочном ударе

,

но так как при кромочном ударе не может превышать , то принимаем что .

Для срединного удара:

- отношение радиусов кривизны эвольвент при выходе зубьев из зацепления

- характеристическое время срединного удара

- параметр

Так как , то при срединном ударе

но так как при срединном ударе не может превышать , то принимаем что .

Для дальнейших расчетов принимаем при срединном ударе

Определение коэффициентов расчётной нагрузки при окончательном расчете на изгибную выносливость

Определение коэффициента формы зуба шестерни и колеса:

Местное изгибное напряжение:

где: коэффициент, учитывающий наклон зуба;

коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев.

2.3 Проектировочный расчет II-ой ступени

Таблица 2.2 Материалы и их свойства

2.3.1 Определение передаточного отношения

2.3.2 Определение крутящего момента на шестерне при трех режимах нагружения

2.3.3 Определение эквивалентных чисел циклов перемены напряжений

а) по контактной прочности:

- для сателлита

- для колеса

где: количество контактов сателлита и колеса;

б) по изгибной прочности:

- для сателлита

- для колеса

2.3.4 Определение допускаемых контактных напряжений

Для этого рассчитываются значения коэффициентов долговечности для шестерни и колеса. Так как и больше базовых значений, то величины вычисляются по зависимостям

Базовый предел контактной выносливости:

а) для сателлита при

б) для колеса при

Для поверхносно-упрочнённых зубьев .

При выполнении проектировочного расчета следует принять

где: коэффициент учитывающий шероховатость;

коэффициент учитывающий окружную скорость;

коэффициент учитывающий влияние смазки;

коэффициент учитывающий размер зубчатого колеса.

В качестве допускаемых напряжений принимается меньшее из двух значений

Нахождение допускаемых изгибных напряжений. Для нереверсивной передачи произведение близко к единице,

где: коэффициент учитывающий шероховатость переходной поверхности;

коэффициент учитывающий размер зубчатого колеса;

коэффициент учитывающий градиент напряжений и чувствительность материала к концентрации напряжений;

коэффициент учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки.

коэффициент долговечности;

где: предел выносливости при изгибе соответствующий базовому числу циклов напряжений;

коэффициент запаса прочности;

коэффициент долговечности.

Коэффициент долговечности равен единице, так как и больше, чем .

2.4 Проверочный расчет II-ой ступени

2.4.1 Проверка передачи на контактную выносливость

В соответствии с рекомендациями ГОСТ 21354-87 для стальных колес, коэффициент учитывающий механические свойства материалов сопряженных колес

Нахождение коэффициента учитывающего суммарную длину контактных линий

Определение коэффициента перекрытия:

Коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления. При угле зацепления

Ширина шестерни

Принимается

Уточнение значения

Так как изменилась мало, то остается неизменным.

Расчет коэффициента

Для данной передачи принято 5-й степень точности, как видно передача работает с окружной скоростью , и поэтому коэффициент учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку определяется следующим образом.

Для кромочного удара:

- определение удельной передаваемой нагрузки

где: коэффициент который учитывает динамические нагрузки, связанные с крутильными колебаниями системы;

- вычисление вероятной максимальной разности основных шагов

где: допуски на величину основного шага;

- определение относительной ошибки основного шага

- отношение радиусов кривизны эвольвент при входе зубьев в зацепление

- время кромочного контакта зубьев вне линии зацепления

- период собственных колебаний сопряженных колес

- параметр

Так как , то при кромочном ударе

,

но так как при кромочном ударе не может превышать , то принимаем что .

Для срединного удара:

- отношение радиусов кривизны эвольвент при выходе зубьев из зацепления

- характеристическое время срединного удара

- параметр

Так как , то при срединном ударе

но так как при срединном ударе не может превышать , то принимаем что .

Для дальнейших расчетов принимаем при срединном ударе

Коэффициент расчетной нагрузки при окончательном расчете на контактную выносливость;

где: коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;

Расчетное значение контактных напряжений

Сравнение расчетных напряжений с допускаемыми

Небольшая недогрузка, что допускается.

2.4.2 Проверка передачи на изгибную прочность

Коэффициент внутренней динамической нагрузки

Для данной передачи принято 5-й степень точности, как видно передача работает с окружной скоростью , и поэтому коэффициент учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку определяется следующим образом.

Для кромочного удара:

- определение удельной передаваемой нагрузки

Значение определяется следующим образом:

где: для прямозубых колёс;

коэффициент торцового перекрытия;