Приложение 3 (Пример расчета зубчатых зацеплений ПР) (1034496), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

и коэффициент долговечности

Предел контактной выносливости поверхностей зубьев сателлитов

мПа.

Коэффициент, учитывающий окружную скорость зубчатого венца, определяется по формуле

,

где значение окружной скорости определяется по таблице 4.1.ПР.

Допускаемые контактные напряжения для зубьев сателлитов первого планетарного ряда, мПа

мПа

Для косозубых передач расчет зубчатого зацепления следует проводить по условному допускаемому контактному напряжению, мПа

.

Коэффициенты торцевого перекрытия соответственно МЦК и сателлитов первого планетарного ряда ε_α1 = 0,717 и ε_α2 = 0,710, коэффициент торцевого перекрытия передачи ε_α = 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 σ_НРI определяются как меньшее из двух значений:

μ_k1σ_НР1 =1,22·1203 = 1468 мПа и σ_НР2 = 1444 мПа,

т.е.

σ_НРI = 1444 мПа.

Допускаемые контактные напряжения для зоны II σ_НРII определяются как меньшее из двух значений:

μ_k2σ_НР2 =1,22·1444 = 1762 мПа и σ_НР1 = 1203 мПа,

т.е.

σ_НРII = 1203 мПа.

Таким образом,

мПа.

Расчет для реверсивного действия нагрузки (пятая передача и передача заднего хода)

МЦК

В этом случае нагрузка, действующая на зубчатое зацепление, переменна и расчет будем проводить с использованием метода эквивалентных циклов. Причем изменение нагрузки будем считать ступенчатым.

При ступенчатом изменении нагрузки эквивалентное число циклов перемены напряжений

.

Количество нагружений в соответствии с заданным сроком службы (см.таблицу 4.1.ПР)

N_K = N_{МЦКПР1(V)} + N_{МЦКПР1(ЗХ)} = 32,4·10⁶ + 4,05·10⁶ = 36,45·10⁶ < N_HO = 120·10⁶.

Кроме того, ступенчатая нагрузка действует в зацеплении при постоянной частоте вращения (см.таблицу 4.1.ПР), поэтому для определения коэффициента, учитывающего характер циклограммы нагружения, используем следующую зависимость

где значения моментов и циклов перемены напряжений взяты из таблицы 4.1.ПР.

Таким образом,

N_HE = 0,036·120·10⁶ = 4,32·10⁶.

Предел контактной выносливости поверхностей зубьев МЦК

мПа.

Коэффициент, учитывающий окружную скорость зубчатого венца, определяется по формуле

,

где значение окружной скорости определяется по таблице 4.1.ПР.

Допускаемые контактные напряжения для зубьев МЦК первого планетарного ряда

мПа

Сателлиты

Эквивалентное число циклов перемены напряжений

.

Коэффициент, учитывающий характер циклограммы нагружения при постоянной частоте вращения

где значения моментов и циклов перемены напряжений взяты из таблицы 4.1.ПР.

Таким образом,

N_HE = 0,012·120·10⁶ = 1,43·10⁶.

Количество нагружений в соответствии с заданным сроком службы (см.таблицу 4.1.ПР)

N_K = N_{САТПР1(V)} + N_{САТПР1(ЗХ)} = 10,71·10⁶ + 1,34·10⁶ = 12,05·10⁶ < N_HO = 120·10⁶,

поэтому коэффициент долговечности

Поскольку коэффициент долговечности в случае поверхностного упрочнения зубьев не должен быть более 1.8, то

Z_N = 1,8.

Предел контактной выносливости поверхностей зубьев сателлитов

мПа.

Коэффициент, учитывающий окружную скорость зубчатого венца, определяется по формуле

,

где значение окружной скорости определяется по таблице 4.1.ПР.

Допускаемые контактные напряжения для зубьев сателлитов первого планетарного ряда

мПа.

Условное допускаемое контактное напряжение

.

Коэффициенты торцевого перекрытия соответственно шестерни и колеса ε_α1 = 0,717 и ε_α2 =0,710, коэффициент торцевого перекрытия передачи ε_α = 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 σ_НРI определяются как меньшее из двух значений:

μ_k1σ_НР1 =1,22·1957 = 2387 мПа и σ_НР2 = 2024 мПа,

т.е.

σ_НРI = 2024 мПа.

Допускаемые контактные напряжения для зоны II σ_НРII определяются как меньшее из двух значений:

μ_k2σ_НР2 =1,22·2024 = 2469 мПа и σ_НР1 = 1957 мПа,

т.е.

σ_НРII = 1957 мПа.

Таким образом,

мПа.

Планетарный ряд ПР2

Допускаемые контактные напряжения σ_HPПР2, мПа

Для зубчатых колес с поверхностным упрочнением зубьев коэффициент безопасности

S_H = 1,2.

Коэффициент Z_R, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев. Поскольку для зубчатых колес планетарного ряда ПР2 ранее была назначена седьмая степень точности, то в соответствии с таблицей 1.4 шероховатость поверхностей зубьев должна быть не менее R_a = 1,25. Тогда по таблице 4.2

Z_R = 1,0.

Поскольку начальные диаметры d_wМЦКПР2 и d_wСАТПР2 меньше 700 мм, то

К_ХH=1.

Коэффициент, учитывающий влияние смазки,

K_L = 1.

Предел контактной выносливости поверхностей зубьев, мПа, соответствующий эквивалентному числу нагружений

.

Предел контактной выносливости поверхностей зубьев шестерен, соответствующие базовому числу циклов нагружения (см.таблицу 3.1).

σ_Нlimb = 23·НRC =23·60 = 1380 мПа.

Базовое число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу контактной выносливости, для твердости поверхностей зубьев более 56HRC

N_HO = 120·10⁶.

Как было отмечено ранее (см.таблицу 4.2.ПР), на первых пяти и седьмой передачах переднего хода на зубчатое зацепление действует прямая нагрузка, а на девятой, десятой и передаче заднего хода действует реверсивная нагрузка. Поэтому расчет на контактную выносливость активных поверхностей зубьев следует проводить для каждой рабочей стороны зубьев шестерен второго планетарного ряда независимо друг от друга.

Расчет для прямого действия нагрузки

МЦК

Эквивалентное число циклов перемены напряжений N_НЕ определяется в зависимости от характера циклограммы нагружения рассчитываемого зубчатого зацепления.

В данном случае нагрузка, действующая на зубчатое зацепление, переменна, и ее изменение можно считать ступенчатым, поэтому расчет будем проводить с использованием метода эквивалентных циклов.

При ступенчатом изменении нагрузки эквивалентное число циклов перемены напряжений рекомендуется определять следующим образом

.

Количество нагружений в соответствии с заданным сроком службы (см.таблицу 4.2.ПР)

N_K = N_{МЦКПР2(I)} + N_{МЦКПР2(II)} + N_{МЦКПР2(III)} + N_{МЦКПР2(IV)} + N_{МЦКПР2(V)} + N_{МЦКПР2(VII)} =

= 6,08·10⁶ + 16,2·10⁶ + 18,2·10⁶ + 20,3·10⁶ +16,2·10⁶ + 40,5·10⁶ =

= 117,48·10⁶ < N_HO =120·10⁶,

Поэтому коэффициент, учитывающий характер циклограммы нагружения, при ступенчатом изменении нагрузки, переменной частоте вращения (см.таблицу 4.2.ПР) и N_K < N_HO

,

где динамическая добавка

,

удельная динамическая сила

.

Коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса для седьмой степени точности по нормам плавности g₀ = 4,7 (см.таблицу 5.3).

Коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой пе6редачи и модификации профиля зуба для косозубой передачи δ_H = 0,04 (см.таблицу 5.2).

Расчетный момент M_Н = M_{МЦКПР2(II)} = 69,3 Нм (см.таблицу 4.2.ПР).

Обороты МЦК, соответствующие расчетному моменту, n_Н = n_{МЦКПР2(II)} = 1500 об/мин (см.таблицу 4.2.ПР).

Окружная скорость на делительном диаметре, соответствующая расчетному моменту,

V = V_{МЦК-САТПР2(II)} = 6,02 м/с (см.таблицу 4.2.ПР).

Межосевое расстояние a_w = 79,757 мм (см.раздел 2.1.1).

.

b_w = 20 мм.

Для трансмиссий автомобилей, работающих совместно с многоцилиндровыми поршневыми двигателями K_A = 1,75.

Н

и

.

,

,

где V_{МЦК-САТПР2} определяются по таблице 4.2.ПР.

Таким образом,

где значения моментов и циклов перемены напряжений взяты из таблицы 4.2.ПР.

В результате

N_HE = 0,8243·120·10⁶ = 99,916·10⁶.

Поскольку N_K < N_HO, то коэффициент долговечности

Предел контактной выносливости поверхностей зубьев МЦК

мПа.

Коэффициент, учитывающий окружную скорость зубчатого венца, определяется по формуле

,

где значение окружной скорости определяется по таблице 4.2.ПР.

Допускаемые контактные напряжения для зубьев МЦК первого планетарного ряда

мПа.

Сателлиты

Эквивалентное число циклов перемены напряжений

.

Количество нагружений в соответствии с заданным сроком службы (см.таблицу 4.2.ПР)

N_K = N_{САТПР2(I)} + N_{САТПР2(II)} + N_{САТПР2(III)} + N_{САТПР2(IV)} + N_{САТПР2(V)} + N_{САТПР2(VII)} =

= 2,00·10⁶ + 5,29·10⁶ + 5,97·10⁶ + 6,61·10⁶ +5,21·10⁶ + 13,03·10⁶ =

= 38,11·10⁶ < N_HO =120·10⁶,

поэтому коэффициент, учитывающий характер циклограммы нагружения, при ступенчатом изменении нагрузки, переменной частоте вращения (см.таблицу 4.2.ПР) и N_K < N_HO

,

где динамическая добавка

,

удельная динамическая сила

.

Коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса для седьмой степени точности по нормам плавности g₀ = 4,7 (см.таблицу 5.3).

Коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой пе6редачи и модификации профиля зуба для косозубой передачи δ_H = 0,04 (см.таблицу 5.2).

Расчетный момент M_Н = M_{МЦКПР2(II)} = 70,72 Нм (см.таблицу 4.2.ПР).

Обороты МЦК, соответствующие расчетному моменту, n_Н = n_{МЦКПР2(II)} = 1470 об/мин (см.таблицу 4.2.ПР).

Окружная скорость на делительном диаметре, соответствующая расчетному моменту,

V = V_{МЦК-САТПР2(II)} = 6,02 м/с (см.таблицу 4.2.ПР).

Межосевое расстояние a_w = 79,757 мм (см.раздел 2.1.1).

.

b_w = 20 мм.

Характеристики

Список файлов книги