О.А. Ряховский, А.В. Клыпин - Детали машин (1065792), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Коэффициент Яш учитывающий влияние окружной скорости, для Н ч, 350 НВ я„= 0,8500 1 Э 1, для Н > 350 НВ я„= 0,9250~"~~ > 1. Повыше- 76 Базовое число циклов для контактных напряжений Фан = 30(НВ)". При Н Э 560 НВ (НВС,56) базовое число циклов принимают Фон = 12 ° 107. Число циклов нагружения Жх за весь срок службы прн работе нереверсивной передачи с постоянной нагрузкой: ние скорости улучшает образование масляного слоя между зубьями и уменьшает силу трения.
Напряжения рассчитывают для шестерни [о)н1 и колеса [а)нэ. Допускаемые напряжения для передачи принимают для прямозубых передач меньшими из двух [а)н = ппп([а)н11 [а)нэ): для косозубых, шевронных и конических передач с круговым зубом ЫН = 0,45([а)Н1 + ЫН2) > [а)Нм,.в 2тлне [а)у = — 1'нУлулуз Предел выносливости зубьев при изгибе ау); соответствует базовому числу циклов изменения напряжений Жар и зависит от химико-термической обработки материала и технологии изготовления (табл.
5.6). Испытания показали, что в среднем базовое число циклон для сталей Жар = 4 ° 106. Коэффициент долговечности равен 1' -,200 10 118 0 2 108 8 г, 00.282 где т = 9, ун „вЂ” — 2,5 — для колес азотированных, цементированных и иитроцементированных с нешлифованной переходной поверхностью; во всех остальных случаях т = 6, Ун = 4. При переменном режиме нагружения )тх заменяют эквивалентным числом циклов Фх (см. ниже). (5. 27) при выполнении условия: [а]н < 1,25[0)н 1„— для цилиндрических передач; [01н < 1,15[а)н для конических передач. Здесь [а)н,„— меньшее значение допускаемого напряжения из двух возможных (шестерня, колесо).
Максимальные допускаемые контактные н а п р я ж е н и я (при однократной перегрузке) назначают по условиям отсутствия остаточных (пластических) деформаций или хрупкого разрушения упрочненного поверхностного слоя. Допускаемые напряжения для улучшенных сталей [п)н = 2,8а„где о, — предел текучести, МПа„.для зубьев, подвергнутых цементации или закалке ТВЧ [о1нм = 44 НКС,. Допускаемые напряжения изгиба на переходной поверхности зуба, не вызывающие усталостного разрушения материала, вычисляют раздельно для колеса и шестерни по зависимостям, аналогичным допускаемым контактным напряжениям 1 б е 5.6 Твердость зубьев Термиче- ская обра- ботка Марки сталей ог а„„ МНа на поверх- в сердце- иости вине 40, 45. 40Х, 40ХН, 45Ц, 35ХМ Нормализа- ция, улуч- шение 1 75Ннв 1,7 180... 350 НВ 40Х, 40ХН, 40ХФА Объемная закалка 500...580* 45...55 НКС, 1,7 Закалка ТВЧ сквоз- ная с охва- том впадин 40Х, 35ХМ, 40ХН 1,7 500...600 48...52 НКС 56...
62 НКС 1,7 Закалка ТВЧ повто- ряет контур впадины 60Х, Уб 27... 35 НИС, 48...52 НИС, 4ОХ,40ХН, 35ХМ 600... 700 ЗВХ2Ю, ЗВХ2МЮА 700...960 12Н~д™ + 90 1,7 24...40 НКС, Азотирова- ние 40Х, 40ХФА. 40Х2НМА 550... 750 НУ Цемента- ция с евто- матичеспим регу- лированием процесса 18ХГТ, 20ХГР, 20ХН, 12ХНЗА 30...40 НКС, 57...63 1,55 850...950 а) 57...62 НКС, Легирован- ные Цемента- ция 1,65 700...800 1.55 1000 Нитроцементациа с автоматическим ре- гулированием про- цесса 57...63 НКС, 25ХГТ.
30ХГТ, 35Х 78 Пределы выносливости аг в и коэфФициенты безопасности Яг для зубьев стальных зубчатых колес при работе одной стороной' "Более подробно см. в ГОСТе 21354-87, табл. 14...17. Коэффициент Уя учитывает влияние шероховатости переходной поверхности зуба (выкружки). Принимают Ул = 1 при зубофрезеровании и шлифовании. Для полированной поверхности впадины Ул = 1,05...1,2 (меньшие значения для цементованной и азотированной, большие — для улучшенной и закаленной без обрыва упрочненного слоя у выкружки).
коэффициент УА учитывает влияние двустороннего приложения нагрузки. При одностороннем приложении нагрузки У,„= 1. При реверсивном нагружении цикл нагружения— знакопеременный и предел выносливости меньше, чем при отнулевом (пульсирующем) цикле. Это учитывается коэффициентом У„= 0,65 — для улучшенных сталей, Уд = 0,75 — для цементированных, закаленных ТВЧ, У, = 0,9 — для азотированных сталей. Коэффициент УЗ учитывает способ получения заготовки колеса: для поковки и штамповки У = 1, для проката УЗ = 0,9, для литых заготовок УВ = 0,8.
При однократной перегрузке максимальные допускаемыеые на пряж ения изгиба, не вызывающие остаточных деформаций или хрупкого излома, определяются раздельно для колеса и шестерни: Ыу а =пиьУН КВ)Фуз где суй определяют по табл. 5.6„У)ч — — 2,5...4 (см. 5.28); КВ, — коэффициент, учитывающий повышение предельных напряжений при однократном ударе (Кз, = 1,2 при т = 9, КВ, = 1,3 при тп = 6); Яуз, = 1,75 — коэффициент безопасности. Закон нагружения передачи задают графиком в координатах нагрузка — число циклов нагружения или время работы. На рис.
5.18, а показан график или циклограмма при работе с постоянной внешней нагрузкой, на рис. 5.18, 6 — с перемен- Рис. 5.18. Цнклограмма вращающих моментов, действующих на передачу: а — при постоянрлй; 6 — при переменной нагрузке од ела, (5.29) ~НЕ )гябб» беУЕ И~~»' ббб б б7 80 81 ной внешней нагрузкой. В качестве нагрузки принят вращающий момент Т. При переменном режиме нагрузка периодически или случайным образом меняется во времени. Циклограмму составляют путем упорядочения нагрузок, начиная с максимальной. Кратковременно действующие максимальные моменты Т„ используют в расчетах для проверки отсутствия остаточных деформаций или хрупкого разрушения зубьев.
К этим моментам приближенно относят такие, которые за срок службы действуют при расчете по контактным напряжениям ген,„С 0,03 )уон, для напряжений изгиба И„,м„< 10з циклов нагружения. Расчет зубьев на сопротивление усталости ведут по максимальному длительно действующему вращающему моменту Т = Тг. Переменный режим нагружения заменяют постоянным, эквивалентным по усталостному воздействию. Эквивалентное число циклов вычисляется для контактных напряжений и напряжений при изгибе по зависимостям: где Ж» — см. Формулу (5.26); рн, ру — козФФициенты, завися- щие от типового режима нагружения (табл. 5. 7). Коэффициенты для вычисления эквивалентного числа циклов *Числитель для зубчатых колее е однородной структурой, включая ТВЧ ео сквозной закалкой; знаменатель для аубчатых колее азотированных, цементированных и нитроцементированных с непглифоваяной переходной поверхностью.
Рис. 5.19. Типовые режимы нагружения: 0 — постоянный; 1 — тягке- лый; 2 — средний равновероятный; 3 — средний нормальный; 4 — легкий; б — особо легкий Типовые режимы нагружения (рис. 5.19) построены в относительных координатах Т.,( Т, и М,-/И» (Т, — момент„принятый при расчете на сопротивление усталости). Ступенчатые циклограммы заменены кривыми линиями. В приложении к ГОСТУ 21354-87 принято 6 типовых режимов нагружения. 5.12. Конические зубчатые передачи Конические зубчатые передачи передают механическую энергию между валами с пересекающимися осями (см.
рис. 5.1„е, ж, з, 5.20). Несмотря на сложность изготовления и монтажа„ конические передачи получили широкое распространение в редукторах лег общего назначения, в металлообраба- Е тывающих стапггах, вертолетах, автомобилях. ' бг Зацепление двух конических ко- нг лес можно представить как качение без скольжения конусов с углами при вершинах 251 и 252, Эти конусы назы- Р вают началънылги. Линию касания этих конусов ОЕ называют полюсной линией или мгновенной осью в относительном вращении колес. Основное Рис.
5.21. Формы зубьев конического колеса: а — прлыые; б — кругоеые применение получили передачи ортогональные с суммарным углом между осями 51 + Ьз = 90'. Конические зубчатые передачи выполняют без смещения исходного контура (х1 = О, хг = О) или равносмещенными (хг = — х1). Поэтому начальные конусы совпадают с делительными. Конические колеса обычно выполняют прямозубыми или с круговыми зубьями (см. рис. 5.1, е. з, 5.21). Прямозубые передачи в основном применяют при окружных скоростях до 3 м/с, при более высоких скоростях применяют передачи с круговыми зубьями.
Конические колеса с косыми зубьями применяют весьма редко из-за сложности изготовления и контроля. Основные геометрические параметры. К основным относятся следующие геометрические параметры конических зубчатых колес. Ъ'глы делительных конусов связаны с их диаметрами (и числами зубьев г). Согласно рис. 5.20, 1851 = б„/б„= г,/г, = 1/и, (5. 30) Ьг= 00 Модуль конического колеса меняется по длине зуба. За основной принимают окружной модуль на внешнем торце теи который удобно измерять.
Внешние делительные диаметры колес равны (см. рис. 5.20) (5.31) ~~е1 т(ег1 ~~ег т(егз Внешнее конусное расстояние В, равно ае- О,БЯ,', ,~ еь О.е „Я + *1. (е.ее) 82 Рис. 5.22. геометрические параметры конического зубчатого колеса Конусное расстояние до середины зуба равно (рис. 5.22) В = В, — 0,5Ь = В,(1 — 0,5Ь/В,) =В(1 — 0,5К~ ), (5.33) б, = бе(1 — 0,5Кы), т = т„(1 — 0,5Кь,). Диаметр вершин зубьев (см. рис. 5,22) б = бе+ 2Ь, сов 5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
