Пособие с рисунками (1034673), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

В первом случае излом имеет зернистое строение, а во втором можнообычно рассмотреть две зоны - зону постепенного развития трещины, имеющую гладкую поверхность, так как стенки трещины терлись друг о друга, и зону быстрого разрушения, имеющую зернистое строение.Выкрашивание рабочих поверхностей зубьев (питтинг) носит усталостный характер, развивается постепенно и приводит к значительному искажению рабочего профиля зуба, увеличению23шума, появлению значительных динамических нагрузок и, в конечном счете, к выходу из строяпередачи.Обычно расчет зубчатых зацеплений состоит из следующих этапов:•определения геометрических параметров зубчатого зацепления;•выбор материала и термообработки зубчатых колес;•определения допускаемых напряжений;•расчет на контактную выносливость (предотвращение усталостного выкрашивания активных поверхностей зубьев) п.3.3.1.•расчет на контактную прочность при действии максимальной нагрузки (предотвращениеостаточной деформации или хрупкого разрушения поверхностного слоя) п.3.3.2.•расчет на глубинную контактную выносливость для азотированных, цементированных инитроцементированных зубчатых колес (предотвращение усталостного глубинного разрушения и последующего выкрашивания активных поверхностей зубьев.•расчет на глубинную контактную прочность при действии максимальной нагрузки (предотвращение продавливания упрочненного слоя, искажения профилей и последующего их разрушения) цементированных и нитроцементированных зубчатых колес.•расчет на выносливость при изгибе (предотвращение усталостного износа зубьев) —п.3.4.1.•расчет на прочность при изгибе максимальной нагрузкой (предотвращение остаточной деформации иди хрупкого излома зуба) — п.3.4.2.•поверочный расчет зубчатого зацепления.Однако, расчет зубчатых зацеплений планетарных механизмов осуществляется, как прави-ло, несколько иначе.

Естественно, что первые три этапа обязательны и в этом случае, но в дальнейшем сразу же переходят к поверочному расчету. Это обусловлено тем обстоятельством, чтовыбор чисел зубьев шестерен, входящих в состав планетарного механизма осуществляется на основании четырех условий [5]:•условия соосности;•условия сборки;•условия соседства сателлитов•условия неподрезания зубьев.Таким образом, к моменту расчета передачи числа зубьев шестерен, входящих в составпланетарных рядов, уже известны.

Поэтому в дальнейшем, исходя из опыта проектирования подобных механизмов, назначается модуль зубчатых зацеплений. Если по какой-либо причине расчетные напряжения превышают или, наоборот, намного меньше допускаемых, то соответствующим образом корректируется модуль, и поверочный расчет повторяют вновь.24Следует отметить, что помимо коррекции величины модуля желаемого результата можнодобиться, используя другую комбинацию чисел зубьев шестерен, входящих в состав планетарногоряда или изменяя количество сателлитов.Помимо отмеченных выше факторов, следует иметь в виду, что для улучшения динамических характеристик быстроходных передач следует:•избегать вариантов, при которых числа зубьев сцепляющихся колес имели хотя бы одинобщий множитель [6];•не выбирать варианты, в которых число зубьев малого или большого центрального колесакратно количеству сателлитов [3].Цель поверочного расчета зубчатого зацепления заключается в определении напряжений,возникающих в зубьях колес, и сравнении их с допускаемыми напряжениями.3.1.

Расчет основных геометрических параметров зубчатого зацепления.В соответствии с ГОСТ 16532-70 для внешнего зацепления и ГОСТ 19274-73 для внутреннего зацепления исходными данными для расчета основных геометрических параметров зубчатогозацепления являются:Число зубьевшестерниколесаМодуль, ммУгол наклона зубьевНормальный исходный контур:угол главного профилякоэффициент высоты головки зубакоэффициент ножки зубакоэффициент радиального зазора в паре исходных контуровкоэффициент радиуса кривизны переходной кривойкоэффициент граничной высотыкоэффициент глубины захода зубьев в паре исходных контуровкоэффициент радиуса кривизны переходной кривойшестерниКоэффициент смещенияколесаШирина зубчатого венца, ммz1z2mβГОСТ 13755-81α = 20ºha* = 1,0hf* = 1,25с* = 0,25ρf* = 0,38hl * = 2hω * = 2ρf* = 0,38x1x2bw3.1.1.

Выбор коэффициентов смещения.Начальная и делительная плоскости или прямые производящей рейки могут совпадать илине совпадать. При совпадении этих плоскостей расстояние от оси зубчатого колеса до делительнойпрямой рейки (рис.3.1.1, б) Е = 0,5d. Образуемое при этом зубчатое колесо называют выполненным без смещения исходного контура. Если при нарезании зубьев начальная и делительная прямые производящей рейки не совпадают (рис.3.1.1, а и в), то образуемые зубчатые колеса называютвыполненными со смещением исходного контура.Расстояние между начальной и делительной прямыми называют смещением исходногоконтура, а отношение его к нормальному модулю зацепления - коэффициентом смещениях = (Е - 0,5d) / m.25Если Е > 0,5d, то х > 0, и смещение называют положительным, а при Е < 0,5d имеем х < 0, что соответствует отрицательному смещению.Рис.3.1.1.С ростом х толщина зубьев на окружности вершин уменьшается, а у основания зубьев увеличивается.

Одновременно растут радиусы кривизны эвольвент, очерчивающих боковые поверхности зубьев, и уменьшаются радиусы переходной кривой у основания зубьев.Выбор коэффициентов смещения является ответственным этапом проектирования зубчатойпередачи. Назначением соответствующих коэффициентов смещения для шестерни х1 и колеса х2имеется возможность ВЛИЯТЬ на геометрические свойства и качественные показатели передачи [4].Наконец, подбором значений х1 и х2 можно вписать передачу в заданное межосевое расстояние.При х1+ х2 > 0 увеличивается угол зацепления в передаче, что положительно сказывается наконтактной и изгибной прочности зубьев, но ведет к уменьшению коэффициента перекрытия иувеличению радиальной нагрузки на опоры.

При х < 0 увеличивается опасность подрезания, а прих > 0 может возникнуть заострение зубьев. Варьированием значений х1 и х2 можно выравниватьудельные скольжения в передаче и т д.Варьируя величиной x, можно существенно влиять на форму зуба (см.рис.3.1.1) и, следовательно, на используемый при расчете на изгибную прочность зубьев коэффициент YFS , которыйучитывает форму зуба и концентрацию напряжений. Так, если при z = 18 и х = 0 YFS = 4,2(см.рис.3.7.2), то при х = 0,6 получим YFS = 3,33, и, следовательно, с переходом от x = 0 к х = 0,6несущая способность передачи из условия изгибной прочности зубьев (при приложении всей нагрузки в вершине зуба) возрастет приблизительно на 26%.Изменяя коэффициенты х1 и x2, можно влиять на параметры зацепления, среди которых коэффициент перекрытия εа, приведенные радиусы кривизны, скорость скольжения vsτ, удельныескорости скольжения υa1 и υa2 и др.26Варьируя х1 в системе хΣ = x1 + x2 = 0, можно существенно увеличить несущую способность,лимитируемую изгибной прочностью зубьев, осуществить равнопрочность зубьев шестерни и колеса по напряжениям изгиба, сблизить величины υa1 и υa2 Но при этом целесообразно принять значение x1 несколько большим того, при котором υa1 = υa2.

Система смещения с хΣ = 0 может значительно увеличить несущую способность, лимитируемую контактной выносливостью.Система смещений с хΣ > 0 позволяет увеличить приведенный радиус кривизны ρυw в полюсе зацепления, уменьшить скорости скольжения υa1 и υa2 в конечных точках зацепления и снизитьвеличины υa1 и υa2.В ГОСТ 16532-70 для системы хΣ > 0 рекомендовано принимать х1 – х2 = 0,5. При этом, всравнении с вариантом хΣ = 0, несколько снижаются потери на трение и скорости скольжения,увеличивается несущая способность, лимитируемая изгибной прочностью зубьев, если вся передаваемая нагрузка или существенная часть ее воспринимается в вершине зуба.Несущая способность прямозубых передач с х1 = х2 = 0,5 из условия выносливости активных поверхностей зубьев выше, чем у передач с х1 = х2 = 0 в среднем всего только на 2%.В таблицах 3.1.1 и 3.1.2 приведены, рекомендованные ГОСТ 16532-70, коэффициенты смещения для кинематических и силовых передач с внешним зацеплением, зубчатые колеса которыхсоответствуют исходному контуру по ГОСТ 13755-81.

Характеристики

Список файлов учебной работы