Пособие с рисунками (1034673), страница 22
Текст из файла (страница 22)
σНРI = 1473 МПа.Допускаемые контактные напряжения для зоны II σНРII определяются как меньшее из двухзначений:µk2σНР2 =1,22·1473 = 1797 МПа иσНР1 = 1230 МПа,т.е. σНРII = 1230 МПа.Таким образом,σ HPПР 2( ПРЯМ )0,717 ⋅ 0,9958 ⋅ 14732 + 0,710 ⋅ 1,234 ⋅ 12302== 1419 МПа.1,428Расчет для реверсивного действия нагрузкиМЦКВ этом случае нагрузка, действующая на зубчатое зацепление, также переменна, и ее изменение можно считать ступенчатым.Эквивалентное число циклов перемены напряженийN HE = µ H N HO .Количество нагружений в соответствии с заданным сроком службы (см.таблицу 6.8)NK = NМЦКПР2(IX) + NМЦКПР2(X) + NМЦКПР2(ЗХ) == 219,6·106 + 567,0·106 + 2,03·106 = 788,6·106 > NHO =120·106.Поэтому коэффициент, учитывающий характер циклограммы нагружения, при ступенчатом изменении нагрузки, переменной частоте вращения (см.таблицу 6.8) и NK > NHO133nM i +ν H M H ik nHµH = ∑ M H (1 + ν H )1 3 Z 6 NЦi vH , Z vi N HOВ этом случае последовательно определяются суммы µH1, µH2, µH3, … до тех пор, пока не будетвыполнено условиеM k +1< α HG 3 µ Hk .MHгде αHG рекомендуется принимать равным 0,75.Динамическая добавкаνH =wHV bw.FtH K АУдельная динамическая силаwHV = δ H g 0Vaw.uКоэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колесадля седьмой степени точности по нормам плавности g0 = 4,7 (см.таблицу 3.5.3).Коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой пе6редачи и модификации профилязуба для косозубой передачи δH = 0,04 (см.таблицу 3.5.2).Расчетный момент MН = MМЦКПР2(ЗХ) = 69,33 Нм (см.таблицу 6.8).Обороты МЦК, соответствующие расчетному моменту, nН = nМЦКПР2(ЗХ) = 375 об/мин(см.таблицу 6.8).Окружная скорость на делительном диаметре, соответствующая расчетному моменту,V = VМЦК-САТПР2(ЗХ) = 1,48 м/с (см.таблицу 6.8).Межосевое расстояние aw = 79,757 мм (см.раздел 6.2).wHV = 0, 04 ⋅ 4, 7 ⋅1, 48 ⋅79, 757= 2, 46.1, 02bw = 20 мм.Для трансмиссий автомобилей, работающих совместно с многоцилиндровыми поршневымидвигателями KA = 1,75.FtH =2000 M H 2000 ⋅ 69,33== 1794,2 Нd1Ì ÖÊÏ Ð277, 282иνH =2, 46 ⋅ 20= 0,016.1794, 2 ⋅ 1,750,050,05ZVH = ZVМЦК −САТПР 2( ЗХ ) = 0,925VМЦК= 0,943;−САТПР 2( ЗХ ) = 0,925 ⋅ 1, 48134где VМЦК-САТПР2(ЗХ) определяется по таблице 6.8.Таким образом,nМЦКПР 2( ЗХ ) M МЦКПР 2( ЗХ ) + ν H M HnHµH1 = M H (1 + ν H )33375 6 69,33 + 0,016 ⋅ 69,33 375 0,953 2,03 ⋅ 106== 0,017; 669,33(1 + 0,016) 0,953 120 ⋅ 106 N МЦКПР 2( ЗХ )Z vH ZN HO vМЦК −САТПР 2( ЗХ ) где значения моментов, оборотов и циклов перемены напряжений взяты из таблицы 6.8.Проверка окончания суммированияα HG 3 µ H 1 = 0,75 3 0,017 = 0,19;M МЦКПР 2( Х )MH=13,87= 0, 2;69,33т.е.M МЦКПР 2( Х )> α HG 3 µ H 1MHи расчет коэффициента µH следует продолжить.0,050,05ZVМЦК −САТПР 2( X ) = 0,925VМЦК= 0,998.−САТПР 2( X ) = 0,925 ⋅ 4,53µH 2nМЦКПР 2( Х ) M МЦКПР 2( Х ) + ν H M HnH= µH1 + M H (1 + ν H )36 N МЦКПР 2( Х )Z vH=N HO Z vМЦК −САТПР 2( Х ) 31500 6 13,87 + 0,016 ⋅ 69,33 375 0,953 567 ⋅ 106= 0,017 + = 0,08. 669,33(1 + 0,016) 0,998 120 ⋅ 10Проверка окончания суммированияα HG 3 µ H 2 = 0,75 3 0,08 = 0,323;M МЦКПР 2( IХ )MH=7,7= 0,11;69,33т.е.M МЦКПР 2( IХ )MH< α HG 3 µ H 2и расчет коэффициента µH следует прекратить.Таким образомµ H = µ H 2 = 0,08.Таким образом,NHE = 0,08·120·106 = 9,6·106.Коэффициент долговечностиZ N = 20120 ⋅ 106= 1,135.9,6 ⋅ 106135Предел контактной выносливости поверхностей зубьев МЦКσ H lim = 1,135 ⋅ 1380 = 1565 МПа.Коэффициент, учитывающий окружную скорость зубчатого венца, определяется по формулеZV = Z МЦК −САТПР 2( ЗХ ) = 0,943.Допускаемые контактные напряжения для зубьев МЦК первого планетарного рядаσ HP1 =1565⋅ 1,0 ⋅ 0,943 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 = 1230 МПа.1,2СателлитыЭквивалентное число циклов перемены напряженийN HE = µ H N HO .Количество нагружений в соответствии с заданным сроком службы (см.таблицу 6.8)NK = NСАТПР2(IX) + NСАТПР2(X) + NСАТПР2(ЗХ) == 95,47·106 + 185,2·106 + 0,65·106 = 281,32·106 > NHO =120·106.Поэтому коэффициент, учитывающий характер циклограммы нагружения, при ступенчатом изменении нагрузки, переменной частоте вращения (см.таблицу 6.8) и NK > NHOnM i +ν H M H ik nHµH = ∑ M H (1 + ν H )1 3 Z 6 N vH Цi , Z vi N HOПри этом последовательно определяются суммы µH1, µH2, µH3, … до тех пор, пока не будет выполнено условиеM k +1< α HG 3 µ Hk ,MHгде αHG = 0,75.Динамическая добавкаνH =wHV bw.FtH K АУдельная динамическая силаwHV = δ H g 0Vaw.uКоэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления зубьев шестерни и колесадля седьмой степени точности по нормам плавности g0 = 4,7 (см.таблицу 3.5.3).Коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой пе6редачи и модификации профилязуба для косозубой передачи δH = 0,04 (см.таблицу 3.5.2).Расчетный момент MН = MСАТПР2(ЗХ) = 70,72 Нм (см.таблицу 6.8).136Обороты МЦК, соответствующие расчетному моменту, nН = nСАТПР2(ЗХ) = 362 об/мин(см.таблицу 6.8).Окружная скорость на делительном диаметре, соответствующая расчетному моменту,V = VМЦК-САТПР2(ЗХ) = 1,48 м/с (см.таблицу 6.8).Межосевое расстояние aw = 79,757 мм (см.раздел 6.2.).79, 757= 2, 46.1, 02wHV = 0, 04 ⋅ 4, 7 ⋅1, 48 ⋅bw = 20 мм.Для трансмиссий автомобилей, работающих совместно с многоцилиндровыми поршневымидвигателями KA = 1,75.FtH =2000M H 2000 ⋅ 70,72== 1830, 2 Нd1МЦКПР 277, 282иνH =2, 46 ⋅ 20= 0,015.1830,2 ⋅ 1,75ZVH = ZVМЦК −САТПР 2( ЗХ ) = 0,943.Таким образом,nСАТПР 2( ЗХ ) M САТПР 2( ЗХ ) + ν H M HnHµH 1 = M H (1 + ν H )36 N САТПР 2( ЗХ )Z vH=ZNvМЦКСАТПРЗХHO−2()3362 6 70,72 + 0,015 ⋅ 70,72 362 0,943 0,65 ⋅ 106== 0,005; 670,72(1 + 0,015) 0,943 120 ⋅ 10где значения моментов, оборотов и циклов перемены напряжений взяты из таблицы 6.8.Проверка окончания суммированияα HG 3 µ H 1 = 0,75 3 0,005 = 0,128;M МЦКПР 2( Х )MH=14,15= 0,2;70,72т.е.M МЦКПР 2( Х )MH> α HG 3 µ H 1и расчет коэффициента µH следует продолжить.0,050,05ZVМЦК −САТПР 2( X ) = 0,925VМЦК= 0,998−САТПР 2( X ) = 0,925 ⋅ 4,53137µH 2nСАТПР 2( Х ) M САТПР 2( Х ) + ν H M HnH= µH1 + M H (1 + ν H )36 NСАТПР 2( Х )Z vH=N HO Z vМЦК −САТПР 2( Х ) 31470 6 14,15 + 0,015 ⋅ 70,72 362 0,943 185, 2 ⋅ 106= 0,005 + 120 ⋅ 106 = 0,024.70,72(1+0,015)0,998Проверка окончания суммированияM МЦКПР 2( IХ )α HG 3 µ H 2 = 0,75 3 0,024 = 0,0216;MH=7,7= 0,11;69,33т.е.M МЦКПР 2( Х )MH> α HG 3 µ H 2и расчет коэффициента µH следует продолжить.0,050,05ZVМЦК −САТПР 2( IX ) = 0,925VМЦК= 0,978−САТПР 2( IХ ) = 0,925 ⋅ 3,02nСАТПР 2( IХ ) M САТПР 2( IХ ) + ν H M HnHµH 3 = µH 2 + M H (1 + ν H )36 NСАТПР 2( IХ )Z vH=ZNvМЦК−САТПР2(IХ)HO31105 6 7,85 + 0,015 ⋅ 70,72 362 0,943 95, 47 ⋅ 1060,024 + = 0,026. 670,72(1 + 0,015) 0,978 120 ⋅ 10Таким образомµ H = µ H 3 = 0,026.Таким образом,NHE = 0,026·120·106 = 3,16·106,иZ N = 20120 ⋅ 106= 1, 20.3,16 ⋅ 106Предел контактной выносливости поверхностей зубьев сателлитовσ H lim = 1,20 ⋅ 1380 = 1655 МПа.Коэффициент, учитывающий окружную скорость зубчатого венцаZV = ZVH = 0,943 .Допускаемые контактные напряжения для зубьев сателлитов первого планетарного ряда138σ HP 2 =1655,0⋅ 1,0 ⋅ 0,943 ⋅ 1,0 ⋅ 1,0 = 1300,0 МПа.1,2Условное допускаемое контактное напряжение22εα 1δ Iσ HPI+ ε α 2δ II σ HPIIσ HPПР 2( РЕВ ) =.εαКоэффициенты 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 6.2).KI =2ε α 1π2 ⋅ 0,717 ⋅ π== 0, 2073;z1tgα tw 49 ⋅ tg 23,9167K II = K Iδ I = 1 + 0,5 K I − 0,50,717εα1= 0, 2073= 0, 2093.0,710εα 2K I K I20, 2073 0, 20732−= 1 + 0,5 ⋅ 0,2073 − 0,5−= 0,9958;u3u1,023 ⋅ 1,02δ II = 1 − 0,5 K II + 0,5K II K II20,2093 0,20932−= 1 + 0,5 ⋅ 0.2093 + 0,5−= 1, 2340.3u1,023 ⋅ 1,02uµ k1 = 1,6 ⋅ 4200200= 1,6 ⋅ 4= 1,22;HB590µ k 2 = 1,6 ⋅ 4200200= 1,6 ⋅ 4= 1,22;HB590где перевод твердости по Роквелу в твердость по Бринелю можно осуществить с помощью графика на рисунке 3.4.2.Допускаемые контактные напряжения для зоны I σНРI определяются как меньшее из двухзначений:µk1σНР1 =1,22·1230 = 1500 МПаиσНР2 = 1300 МПа,т.е.σНРI = 1300 МПа.Допускаемые контактные напряжения для зоны II σНРII определяются как меньшее из двухзначений:µk2σНР2 =1,22·1300 = 1586 МПаиσНР1 = 1230 МПа,т.е.σНРII = 1230 МПа.Таким образом,σ HPПР 2( РЕВ ) =0,717 ⋅ 0,9958 ⋅ 13002 + 0,710 ⋅ 1,234 ⋅ 12302= 1331 МПа.1,428Планетарный ряд ПР3Допускаемые контактные напряжения σHPПР3, МПа139σ HPПР 3 =σ H limSHZ R ZV K L K ХH .Для зубчатых колес с поверхностным упрочнением зубьев коэффициент безопасностиSH = 1,2.Коэффициент ZR, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев.