123829 (689642), страница 2
Текст из файла (страница 2)
- коэффициент размеров (при проектном расчете можно принимать 
);
- коэффициент, учитывающий чувствительность материала к концентрации напряжений (при проектном расчете 
);
- коэффициент запаса прочности, 
.
Базовые допускаемые напряжения на изгиб шестерен
.
Базовые допускаемые напряжения на изгиб колес
.
Коэффициент долговечности 
определяют как
,
где 
- базовое число циклов нагружения, 
;
- эквивалентное число циклов нагружения;
- показатель степени кривой выносливости: 
- улучшение, нормализация, азотирование.
Эквивалентное число циклов нагружения определяется по выражению
.
При 
коэффициент долговечности 
.
Эквивалентное число циклов нагружения шестерен косозубой передачи
.
Эквивалентное число циклов нагружения колес косозубой передачи
.
Эквивалентное число циклов нагружения шестерен прямозубой передачи
.
Эквивалентное число циклов нагружения колес прямозубой передачи
.
Коэффициент долговечности шестерен косозубой передачи .
Коэффициент долговечности колес косозубой передачи .
Коэффициент долговечности шестерен прямозубой передачи .
Коэффициент долговечности колес прямозубой передачи
.
Базовые допускаемые напряжения на изгиб шестерен косозубой передачи
.
Базовые допускаемые напряжения на изгиб колес косозубой передачи
.
Базовые допускаемые напряжения на изгиб шестерен прямозубой передачи
.
Базовые допускаемые напряжения на изгиб колес прямозубой передачи
.
2.3 Расчет закрытых зубчатых цилиндрических передач
2.3.1 Определение межосевого расстояния
,
где 
- межосевое расстояние, мм; 
- вспомогательный коэффициент, для прямозубых колес 
, для косозубых колес 
;
- коэффициент нагрузки;
- коэффициент ширины, 
.
Коэффициент нагрузки определяется как произведение трех коэффициентов
,
где 
- коэффициент распределения нагрузки между зубьями: для прямозубых колес 
, для косозубых колес в проектных расчетах принимают среднее значение 
;
- коэффициент концентрации нагрузки, 
;
- коэффициент динамичности нагрузки, 
- для прирабатывающихся колес.
Коэффициент нагрузки косозубой передачи
.
Коэффициент нагрузки прямозубой передачи
.
Определение межосевого расстояния косозубой передачи
(из стандартного ряда).
Определение межосевого расстояния прямозубой передачи
(из стандартного ряда).
2.3.2 Определение модуля передачи
Для зубчатых колес при твердости зубьев 
модуль назначают
.
Определяем модуль для прямозубой передачи
(из стандартного ряда).
2.3.3 Определение суммарного числа зубьев для косозубой передачи
,
где 
- угол наклона зубьев, обычно назначают угол 
.
.
Полученное значение 
округляют в ближайшую сторону до целого числа и уточняют угол .
.
Уточняем угол
.
Определение суммарного числа зубьев для прямозубой передачи
, 
.
2.3.4 Определение числа зубьев шестерни
.
Если число зубьев шестерни получится меньше минимального допустимого из условия неподрезания, т.е.
,
где 
- для прямозубых передач;
- для косозубых передач,
то необходимо проектировать равносмещенную передачу.
Определение числа зубьев шестерни косозубой передачи
(округляем до ближайшего целого).
Сравниваем число зубьев шестерни косозубой передачи с минимальным допустимым из условия неподрезания
.
Определение числа зубьев шестерни прямозубой передачи
.
Сравниваем число зубьев шестерни прямозубой передачи с минимальным допустимым из условия неподрезания
.
2.3.5 Определение числа зубьев колеса
.
Определение числа зубьев колеса косозубой передачи
.
Определение числа зубьев колеса прямозубой передачи
.
2.3.6 Определение геометрических размеров колес и размеров заготовок
Определяем геометрические размеры у косозубой передачи:
- делительные диаметры
шестерни 
, 
,
колеса 
, 
,
- начальные диаметры
шестерни 
,
колеса 
,
- диаметры вершин зубьев
шестерни 
, 
,
колеса 
, 
,
- диаметры впадин зубьев
шестерни 
, 
,
колеса 
, 
,
- ширина колеса 
, 
,
- ширина шестерни 
, 
.
Определяем геометрические размеры у прямозубой передачи:
- делительные диаметры
шестерни , 
,
колеса , 
,
- начальные диаметры
шестерни 
,
колеса 
,
- диаметры вершин зубьев
шестерни , 
,
колеса , 
,
- диаметры впадин зубьев
шестерни , 
,
колеса , 
,
- ширина колеса , 
,
- ширина шестерни , 
.
Чтобы получить при заданной термической обработке принятые для расчета механические характеристики материала колес, требуется, чтобы размеры заготовок колес не превышали предельно допустимых значений:
.
Значения 
вычисляют по формулам:
для цилиндрической шестерни косозубой передачи
, 
;
для колеса с выточками
, 
;
, 
.
Проверяем с предельными 
, 
, 
, 
- условие выполняется.
2.3.7 Определение усилий в зацеплении
Окружное усилие
,
где 
- окружное усилие, кН;
- крутящий момент на зубчатом колесе, 
;
- делительный диаметр колеса, мм.
Окружное усилие косозубого колеса
.
Окружное усилие прямозубой передачи
.
Радиальное усилие для прямозубой передачи
,
где 
- угол зацепления, 
для стандартной и равносмещенной передачи.
.
Радиальное усилие для косозубой передачи определяют по формуле
, 
.
Осевое усилие для косозубой передачи
, 
.
2.3.8 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба
Для этого производят оценку изгибной прочности, т.е. находят отношения
и 
.
Коэффициенты форм зубьев 
и 
для прямозубых колес определяют по фактическому числу зубьев 
и 
, а для косозубых колес по эквивалентному числу зубьев шестерни и колеса
Для косозубой передачи
и 
,
, 
.
Проверочный расчет на изгиб ведется по тому из колес, для которого это отношение меньше. У первого колеса отношение меньше .
Проверочный расчет на изгиб косозубых передач производится по формуле
,
где 
- коэффициент распределения нагрузки между зубьями, 
;
- коэффициент угла наклона зубьев:
,
.
.
Проверяем с допустимым изгибом 
, 
, 
передача по изгибу подходит.
Для прямозубой передачи
и 
,
, 
.
Проверочный расчет на изгиб ведется по тому из колес, для которого это отношение меньше. У первого колеса отношение меньше
.
Проверочный расчет на изгиб прямозубых передач производится по формуле
,
где 
- рабочее напряжение изгиба, МПа;
- коэффициент концентрации нагрузки;
- коэффициент динамичности нагрузки.
При постоянной нагрузке, твердости 
и скорости 
коэффициент 
.
Для определения коэффициента динамичности нагрузки предварительно необходимо определить окружную скорость колеса
,
где 
- скорость колеса, м/с;
- делительный диаметр, мм;
- частота вращения колеса, мин-1.
.
По скорости назначают степень точности передачи и коэффициент динамичности . Наибольшее распространение имеют 6, 7 и 8-я степень точности.
.
Проверяем с допустимым изгибом , 
, 
передача по изгибу подходит.
2.3.9 Проверка зубьев колес на контактную прочность
,
где 
- контактные напряжения, МПа;
- вспомогательный коэффициент, 
- для прямозубых передач, 
- для косозубых передач;
- коэффициент распределения нагрузки между зубьями, для прямозубых передач ;
- коэффициент концентрации нагрузки, определяемый в зависимости от коэффициента ширины 
;
- коэффициент динамичности нагрузки;
- окружное усилие, Н;
- делительный диаметр шестерни, мм;
- ширина колеса, мм.
При проверке зубьев на контактную прочность допускается перенапряжение до 5%.
Проверка косозубых колес
.
Сравниваем с допускаемой контактной прочностью 
, 
, 
передача по прочности проходит.
Проверка прямозубых колес
.
Сравниваем с допускаемой контактной прочностью 
, 
, 
передача по прочности проходит.
3. РАСЧЕТ ВАЛОВ
3.1 Материалы и термообработка валов
Основными материалами для валов и осей служат углеродистые и легированные стали, благодаря высоким механическим характеристикам, способности к упрочнению и легкости получения цилиндрических заготовок прокаткой.
Для изготовления средненапряженных, среднескоростных валов применяем сталь 40Х, подвергаемых улучшению.
3.2 Проектный расчет валов
В начале расчета известен только крутящий момент Т , изгибающие моменты МИ не известны, так как неизвестна конструкция вала и его длина. Поэтому проектный расчет вала ведется условно на чистоте кручения по заниженным допускаемым напряжениям.
Диаметры различных участков валов редуктора определяют по формулам:
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
