Dz_po_pkp_kadomtsev (1037855), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Повышенная несущая способность обусловлена тем, что контактируютвогнутые на коронной шестерне и выпуклые на сателлите рабочие поверхности зубьев. При этомприведенный радиус кривизны контактирующих поверхностей значительно выше приведенногорадиуса кривизны зубьев внешнего зацепления, и ,следовательно, ниже действующие контактныенапряжения. Кроме того, повышенная податливость обода дает более равномерное распределениенагрузки по сателлитам.4.1. Определение параметров зубчатых зацеплений, необходимых длярасчета на контактную и изгибную выносливостьОпределим кинематические и силовые параметры зубчатых зацеплений, которыепотребуются для расчета зубьев на контактную и изгибную выносливость. К такимпараметрам отнесем относительную частоту вращения звеньев (обороты) n, количество цикловнагружения Nц, окружную скорость в зацеплении V, средний момент, действующий в зацеплении,Мср и окружную силу, действующую в зацеплении Ft.n dvsr := 1500обминсредняя частота вращения двигателяПланетарный ряд ПР1.Как видно из таблицы "Моменты на МЦК планетарных рядов" Приложения 4, планетарныйряд ПР1 работает на первой, третьей, и cедьмой передачах переднего хода и передаче заднегохода.
Причем на третьей передаче направление действия момента совпадает с направлениеммомента на ведущем валу коробки передач, а на остальных направлен в противоположнуюсторону.34Берем из таблицы "Относительныеугловые скорости сателлитов" вПриложении 4Берем из таблицы "Угловыескорости звеньев" в Приложении 4ωm :=ωv :=1ωstpr1 :=1111101-4212-0.3392-5.35731303-44140.44-2.45151506160.46-2.471707-481808-4Относительная частота вращенияМЦК этого ряда вычисляется по формуле:n mckpr1 := n dvsr ⋅ ωm − ωvjjОтносительная частота вращения сателлитовэтого ряда вычисляется по формуле:обjn stpr1 := n dvsr ⋅ ωstpr1jминобjминДля расчета количества циклов нагружения необходимо знать время работы коробки на каждойпередаче. Значения коэффициента берем из методического пособия.Sprobegk ν :=коэффициент учитывающий время работыTmax :== 62501Vsrкоробки на каждой передаче10.0120.0230.0640.1250.2460.3470.280.01Количество циклов перемены напряжений МЦКNmckpr1 := 60 ⋅ n dvsr ⋅ Tmax ⋅ k ν ⋅ ωm − ωv ⋅ a st1jjjj∑ kν = 1Количество циклов перемены напряженийсателлитовNstpr1 := 60 ⋅ n dvsr ⋅ Tmax ⋅ k ν ⋅ ωstpr1jjjОкружная скорость в зубчатом зацеплении МЦК-САТЕЛЛИТπ ⋅ d 2stpr1 ⋅ n dvsr ⋅ ωstpr1Vmck_stpr1 :=jj60000Для расчета среднего момента, передаваемого МЦК и сателлитом планетарного ряда ПР1значения Kmckpr берем из таблицы "Моменты на МЦК планетарных рядов" в Приложении 435Kmkcpr1 :=11-12030.3694050607-0.138-1Средний момент, передаваемый МЦКпланетарного ряда ПР1k dv ⋅ Mdvmax ⋅ Kmkcpr1Mmckpr1 :=jСредний момент, передаваемый сателлитомпланетарного ряда ПР1jMstpr1 := Mmckpr1 ⋅ u mck_stpr1a st1jjТаблица 5.
Кинематические и силовые параметры планетарного ряда ПР1ПараметрОбороты,об/минМЦККоличествоцикловнагруженияx10^6Окружнаяскорость взацеплении, м/сСредниймомент, НмОбороты,об/минСателлитКоличествоцикловнагруженияx10^6Средниймомент, НмНаправлениедействия нагрузкиПередача12Прямая нагрузкаРеверсивнаянагрузкаПрямая нагрузкаРеверсивнаянагрузкаПрямая нагрузкаРеверсивнаянагрузкаПрямая нагрузкаРеверсивнаянагрузкаПрямая нагрузкаРеверсивнаянагрузкаПрямая нагрузкаРеверсивнаянагрузка4567ЗХ15001500562,528,12511,05811,0588,58666000600045022,534,3226415001500Прямая нагрузкаРеверсивнаянагрузка3168,7528,12511,05811,05824,354666000600013522,597,412644.2.
Расчет на контактную и изгибную выносливость4.2.1. Допускаемые напряжения при расчете на контактную выносливостьПланетарный ряд ПР1Допускаемые контактные напряжения, МПаσHlimσHPpr1 :=⋅ ZR ⋅ Zv ⋅ KL ⋅ KXHSH36Для зубчатых колес с поверхностным упрочнением зубьев коэффициент безопасностиSH := 1.2Коэффициент ZR, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев.Поскольку для зубчатых колес планетарного ряда ПР1 ранее была назначена шестая степеньточности, то шероховатость поверхностей зубьев должна быть не менее Ra = 1,25.
ТогдаZR := 1Поскольку начальные диаметры d wМЦКПР1 и d wСАТПР1 меньше 700 мм, тоKXH := 1Коэффициент, учитывающий влияние смазкиKL := 1Предел контактной выносливости поверхностей зубьев, МПа, соответствующий эквивалентномучислу нагруженийσHlim := ZN ⋅ σHlimbПредел контактной выносливости поверхностей зубьев шестерен, соответствующиебазовому числу циклов нагружения рассчитывается по зависимостям, представленным вПособие.
Для легированной стали подвергшейся цементации и поверхностной твердостьюболее 56·HRC :HRC := 62МПаσHlimb := 23 ⋅ HRC = 1426Базовое число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу контактнойвыносливости, для твердости поверхностей зубьев более 56HRC6NHO := 120 ⋅ 10Коэффициент долговечности определяется в случае, если число циклов напряжений всоответствии с заданным сроком службы NK меньше базового числа циклов перемены напряженииNHO, из соотношения6ZN :=NHONHE20NHONHEif NK < NHOif NK > NHOЭквивалентное число циклов перемены напряжений NНЕ определяется в зависимости отхарактера циклограммы нагружения рассчитываемого зубчатого зацепления.Как было отмечено ранее планетарный ряд ПР1 работает на первой, третьей, и седьмойпередачах переднего хода и передаче заднего хода.
Причем на третьей передаче направлениедействия момента совпадает с направлением момента на ведущем валу коробки передач, а наостальных направлен в противоположную сторону. Как известно, в реверсивных зубчатыхпередачах расчеты на контактную прочность активных поверхностей зубьев для каждой рабочейстороны зуба зубчатого колеса следует производить независимо друг от друга.37Расчет для прямого действия нагрузки (шестая передача)МЦКВ этом случае действующая нагрузка постоянна, и для МЦК первого планетарного ряда всоответствии с Таблицей 5 количество циклов нагруженияNHEmckpr1_pryam := Nmckpr1 = 168.75 × 103Коэффициент долговечности6NHOZNmckpr1_pryam :=NKmckpr1_pryam := NHEmckpr1_pryamif NKmckpr1_pryam ≤ NHONHEmckpr1_pryam206NHONHEmckpr1_pryamif NKmckpr1_pryam > NHOZNmckpr1_pryam = 0.983Предел контактной выносливости поверхностей зубьев МЦК, МПаσHlimmckpr1_pryam := ZNmckpr1_pryam ⋅ σHlimb = 1401.898Для твердости поверхности зубьев большей 350НВ коэффициент, учитывающий окружнуюскорость зубчатого венца, определяется по формулеZVmckpr1_pryam := 0.925 ⋅ V mck_stpr1 0.053= 1.043где значение окружной скорости определяется по Таблице 5Допускаемые контактные напряжения для зубьев МЦК первого планетарного ряда, мПаσHP1pr1_pryam :=σHlimmckpr1_pryamSH⋅ ZR ⋅ ZVmckpr1_pryam ⋅ KL ⋅ KXH = 1218.6СателлитыДля сателлитов первого планетарного рядаNHEstpr1_pryam := Nstpr1 = 135 × 103Коэффициент долговечности6ZNstpr1_pryam :=NHONHEstpr1_pryam20NHONHEstpr1_pryam6NKstpr1_pryam := NHEstpr1_pryamif NKstpr1_pryam ≤ NHOif NKstpr1_pryam > NHOZNstpr1_pryam = 0.99438Предел контактной выносливости поверхностей зубьев МЦК, МПаσHlimstpr1_pryam := ZNstpr1_pryam ⋅ σHlimb = 1417.627Для твердости поверхности зубьев большей 350НВ коэффициент, учитывающий окружнуюскорость зубчатого венца, определяется по формулеZVstpr1_pryam := 0.925 ⋅ V mck_stpr1 0.053= 1.043где значение окружной скорости определяется по Таблице 5Допускаемые контактные напряжения для зубьев МЦК второго планетарного ряда, МПаσHP2pr1_pryam :=σHlimstpr1_pryamSH⋅ ZR ⋅ ZVstpr1_pryam ⋅ KL ⋅ KXH = 1232.272Для косозубых передач расчет зубчатого зацепления следует проводить по условному допускаемому контактному напряжению, МПа2εα1 ⋅ δ1 ⋅ σHP1pr1_pryam + εα2 ⋅ δ2 ⋅ σHP2pr1_pryamσHPpr1_pryam :=εαεα1 := εα1mckpr1 = 0.659Z1 := Zmckpr1K1 :== 0.147Z1 ⋅ tan αtwεα1K2 := K1 ⋅= 0.123εα2( )μk1 := 1.6 ⋅εα2 := εα2stpr1 = 0.785αtw := αtwmck_stpr12 ⋅ εα1 ⋅ π4200HB2u := u mck_stpr1δ1 := 1 + 0.5K1 − 0.5 ⋅K1uδ2 := 1 − 0.5 ⋅ K2 + 0.5 ⋅4= 1.216μk2 := 1.6 ⋅εα := εαmck_stpr1 = 1.443200HBK1−K2u2= 1.0533u−HB := 600K223u= 0.953= 1.216где перевод твердости по Роквелу в твердость по Бринелю можно осуществить с помощьюграфика на рисунке 3.4.2 ПособияДопускаемые контактные напряжения для зоны I σНРI определяются как меньшее из двухзначений:(σHP1_pryam := min μk1 ⋅ σHP1pr1_pryam , σHP2pr1_pryam)σHP1_pryam = 1232.272 МПаДопускаемые контактные напряжения для зоны II σНРII определяются как меньшее из двухзначений:σHP2_pryam := min μk2 ⋅ σHP2pr1_pryam , σHP1pr1_pryam()σHP2_pryam = 1218.6МПа392σHPpr1_pryam :=εα1 ⋅ δ1 ⋅ σHP1_pryam + εα2 ⋅ δ2 ⋅ σHP2_pryamεαРасчет для реверсивного действия нагрузки2= 1224.276МПаМЦКВ этом случае нагрузка, действующая на зубчатое зацепление, переменна и расчет будемпроводить с использованием метода эквивалентных циклов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
