Приложение 3 (Пример расчета зубчатых зацеплений ПР) (Методические указания по решению домашних работ), страница 11
Описание файла
Файл "Приложение 3 (Пример расчета зубчатых зацеплений ПР)" внутри архива находится в папке "Методические указания по решению домашних работ". Документ из архива "Методические указания по решению домашних работ", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "расчёт планетарной коробки передач" из 10 семестр (2 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "расчёт планетарной коробки передач" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Приложение 3 (Пример расчета зубчатых зацеплений ПР)"
Текст 11 страницы из документа "Приложение 3 (Пример расчета зубчатых зацеплений ПР)"
Проверка окончания суммирования
т.е.
и расчет коэффициента μH следует продолжить.
Проверка окончания суммирования
т.е.
и расчет коэффициента μH следует прекратить.
Таким образом
Таким образом,
NHE = 0,072·120·106 = 8,64·106.
Коэффициент долговечности
Предел контактной выносливости поверхностей зубьев МЦК
Коэффициент, учитывающий окружную скорость зубчатого венца, определяется по формуле
Допускаемые контактные напряжения для зубьев МЦК первого планетарного ряда
Условное допускаемое контактное напряжение
Условное допускаемое контактное напряжение
Коэффициенты торцевого перекрытия соответственно шестерни и колеса εα1 = 0,717 и εα2 =0,710, коэффициент торцевого перекрытия передачи εα = 1,428 (см.раздел 2.1.1).
где перевод твердости по Роквелу в твердость по Бринелю можно осуществить с помощью графика на рисунке 4.2.
Допускаемые контактные напряжения для зоны I σНРI определяются как меньшее из двух значений:
μk1σНР1 =1,22·1227 = 1497 мПа и σНР2 = 1289 мПа,
т.е.
σНРI = 1289 мПа.
Допускаемые контактные напряжения для зоны II σНРII определяются как меньшее из двух значений:
μk2σНР2 =1,22·1289 = 1573 мПа и σНР1 = 1227 мПа,
т.е.
σНРII = 1227 мПа.
Таким образом,
Расчет для реверсивного действия нагрузки
МЦК
В этом случае нагрузка, действующая на зубчатое зацепление, постоянная (см.таблицу 4.4.ПР).
Эквивалентное число циклов перемены напряжений
поэтому коэффициент долговечности
Предел контактной выносливости поверхностей зубьев МЦК
Коэффициент, учитывающий окружную скорость зубчатого венца, определяется по формуле
где значение окружной скорости определяется по таблице 4.4.ПР.
Допускаемые контактные напряжения для зубьев МЦК первого планетарного ряда
Сателлиты
Эквивалентное число циклов перемены напряжений
поэтому коэффициент долговечности
В случае поверхностного упрочнения зубьев ZN ≤ 1,8, поэтому принимает
ZN = 1,8.
Предел контактной выносливости поверхностей зубьев МЦК
Коэффициент, учитывающий окружную скорость зубчатого венца,
где значение окружной скорости определяется по таблице 4.4.ПР.
Допускаемые контактные напряжения для зубьев МЦК первого планетарного ряда
Условное допускаемое контактное напряжение
Коэффициенты торцевого перекрытия соответственно шестерни и колеса второго планетарного ряда εα1 = 0,717 и εα2 =0,710, коэффициент торцевого перекрытия передачи εα = 1,428 (см.раздел 2.1.1).
где перевод твердости по Роквелу в твердость по Бринелю можно осуществить с помощью графика на рисунке 4.2.
Допускаемые контактные напряжения для зоны I σНРI определяются как меньшее из двух значений:
μk1σНР1 =1,22·1979 = 2414 мПа и σНР2 = 2024 мПа,
т.е.
σНРI = 2024 мПа.
Допускаемые контактные напряжения для зоны II σНРII определяются как меньшее из двух значений:
μk2σНР2 =1,22·2024 = 2469 мПа и σНР1 = 1979 мПа,
т.е.
σНРII = 1979 мПа.
Таким образом,
4.2.2. Допускаемые напряжения при расчете на изгибную выносливость
Планетарный ряд ПР1
Предел выносливости зубьев колес при изгибе, мПа, соответствующий эквивалентному числу циклов нагружения
Предел изломной выносливости, соответствующий базовому числу циклов напряжений, определяется по таблице 4.3, и для цементированных, легированных сталей:
Коэффициент, учитывающий влияние деформационного упрочнения или электрохимической обработки переходной поверхности также определяется по таблице 4.3:
КFg = 0,75.
Коэффициент, учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зуба шестерни определяется по таблице 4.3:
КFd = 1,0.
Коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки, в случае реверсивной несимметричной нагрузки
где MF – расчетный крутящий момент, действующий в прямом направлении;
M'F – расчетный крутящий момент, действующий в реверсивном направлении.
Для зубьев, подвергнутых поверхностному упрочнению γFc = 0,25.
При ступенчатом изменении нагрузки так же, как и для допускаемых напряжений при расчете на изгибную выносливость, воспользуемся методом эквивалентных циклов. В этом случае за исходную расчетную нагрузку принимается максимальный момент MF, число циклов нагружения которого NЦi > 5·104.
Базовое число циклов перемены напряжений
NFO=4·106.
Прямое действие нагрузки
Для прямого действия нагрузки момент в зацеплении постоянен, поэтому (см.табл.4.1.ПР)
NFЕ = NМЦКПР1(VII) = 81·106 > NFO = 4·106
и расчетный момент (см.табл.4.1.ПР)
Коэффициент долговечности для прямого действия нагрузки
где NFO = 4·106 - базовое число циклов перемены напряжений.
qF - показатель степени кривой усталости при расчете на изгибную прочность.
Для цементированных зубчатых колес (см.таб.4.4)
qF = 9
Поскольку эквивалентное число циклов нагружения прямой нагрузки
NFE > NFO,
то
KFL = 1.
Реверсивное действие нагрузки
Для реверсивного действия нагрузки момент изменяется ступенчато и на основании анализа таблицы 4.1.ПР расчетный момент
Коэффициент долговечности для реверсивного действия нагрузки
где - эквивалентное число циклов нагружения при действии реверсивной нагрузки.
В реверсивном направлении действие нагрузки носит ступенчатый характер, поэтому
Базовое число циклов перемены напряжений
NFO=4·106.
Коэффициент
суммирование прекращают на той ступени циклограммы, для которой выполняется условие
где αFG рекомендуется принимать равным 0,65.
Динамическая добавка
где удельная динамическая сила
Коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса для шестой степени точности по нормам плавности g0 = 3,8 (см.таблицу 5.3).
Коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой пе6редачи и модификации профиля зуба для косозубой передачи δF = 0,06 (см.таблицу 7.1).
Окружная скорость на делительном диаметре при действии расчетного момента (см.таблицу 4.1.ПР)
V = VМЦК-САТПР1(ЗХ) = 3,04 м/с
Межосевое расстояние aw = 79,757 мм (см.раздел 2.1.1)..
Передаточное отношение u = 1,02 (см.раздел 2.1.1).
bw = 20 мм.
Для трансмиссий автомобилей, работающих совместно с многоцилиндровыми поршневыми двигателями KA = 1,75.
Делительный диаметр d1МЦКПР1 = 77,282 мм (см.раздел 2.1.1).
Таким образом,
Обороты шестерни, соответствующие расчетному моменту (см.табл4.1.ПР)
nF = nМЦКПР1(ЗХ)
где значения моментов, оборотов и циклов перемены напряжений взяты из таблицы 4.1.ПР.
Проверка окончания суммирования
т.е.
и расчет коэффициента μF следует прекратить.
Таким образом,
μF = μF1 = 1,013
и
Поскольку эквивалентное число циклов нагружения реверсивной нагрузки
то
Коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки, в случае реверсивной несимметричной нагрузки
В результате предел выносливости зубьев колес при изгибе, соответствующий базовому числу циклов нагружения
Допускаемое изгибное напряжение при расчете на выносливость, мПа
где SF – коэффициент безопасности, определяемый произведением
SF= S'F S''F.
Коэффициент S'F, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатого колеса (определяется по таблице 4.2). Для цементированных легированных зубчатых колес (см.табл4.3)
S'F = 1,95.
Коэффициент S''F, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса: для проката
S''F =1,15.
Таким образом
SF = 1,95·1,15 = 2,24.
Коэффициент YS, учитывающий градиент напряжений и чувствительность материала к концентрации напряжений (определяется в зависимости от модуля зацепления по графику на рисунке 4.5).
YS = 1,03
Коэффициент YR, учитывающий шероховатость переходной поверхности (табл.4.5). Для шлифованных зубчатых колес
YR = 1,0.
Коэффициент KxF, учитывающий размеры зубчатого колеса (определяется в зависимости от величины делительного диаметра по графику на рисунке 4.6)
KxF = 1,0.
В результате
Планетарный ряд ПР2
Предел выносливости зубьев колес при изгибе, мПа, соответствующий эквивалентному числу циклов нагружения
Предел изломной выносливости, соответствующий базовому числу циклов напряжений, определяется по таблице 4.3, и для цементированных, легированных сталей:
Коэффициент, учитывающий влияние деформационного упрочнения или электрохимической обработки переходной поверхности также определяется по таблице 4.3:
КFg = 0,75.
Коэффициент, учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зуба шестерни определяется по таблице 4.3:
КFd = 1,0.
Коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки, в случае реверсивной несимметричной нагрузки
где MF – расчетный крутящий момент, действующий в прямом направлении;