Баловнев Расчет цилиндрических зубчатых передач (946529), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Коэффициенты, учитывающие форму зуба и концентрацию напряжений, дляколесzV 1 =снаружнымz1cos 3 β=зацеплением24cos 3 18 ,55840= 28ипорис.zV 2 =z2cos 3 β13=приx1 = x 2 = 0 ,134cos 3 18 ,55840= 157-YFS 1 = 3 ,82 и YFS 2 = 3 ,6 .4.1.3. Коэффициент, учитывающий влияние угла наклона зуба по формуле (48)18 ,55840Yβ = 1 − ε β ⋅= 1 − 1 ,28 ⋅= 0 ,802 > 0 ,7 .12001200β4.1.4. Коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев по формуле (49а), таккак ε β > 1 .Yε = 1 / ε α = 1 / 1,63 = 0 ,613 .4.1.5.
Допускаемые напряжения при расчете на сопротивление усталости при изгибедля шестерни и колеса по формуле (50)[σ ]F 1 = σ F lim 1 ⋅ YN 1 ⋅ Yδ ⋅ YR ⋅ Y X 1 = 414 ⋅ 1 ⋅ 1,05 ⋅ 1 ⋅ 1,045 = 267 МПа;SF 11 ,7[σ ]F 2 = σ F lim 2 ⋅ YN 2 ⋅ Yδ ⋅ YR ⋅ YX 2 = 360 ⋅ 1 ⋅ 1,05 ⋅ 1 ⋅ 1,023 = 227 МПа.SF 21 ,74.1.5.1. Предел выносливости при изгибе по формуле (51)σ F lim 1 = σ F0 lim 1 ⋅ YZ ⋅ Y g1 ⋅ Yd ⋅ Y A = 376 ⋅ 1 ⋅ 1 ,1 ⋅ 1 ⋅ 1 = 414 МПа;σ F lim 2 = σ F0 lim 2 ⋅ YZ ⋅ Y g 2 ⋅ Yd ⋅ Y A = 327 ⋅ 1 ⋅ 1 ,1 ⋅ 1 ⋅ 1 = 360 МПа.4.1.5.2.
Предел выносливости при изгибе, соответствующий базовому числу цикловпо табл. 1:σ F0 lim 1 = 1,75 ⋅ HB1 = 1,75 ⋅ 215 = 376 МПа для улучшенной стали 40 Х ;σ F0 lim 2 = 1 ,75 ⋅ HB2 = 1 ,75 ⋅ 187 = 327 МПа для улучшенной стали 45 .4.1.5.3. Коэффициент, учитывающий способ получения заготовкиПри штампованной заготовке YZ = 1 .4.1.5.4.
Коэффициент, учитывающий влияние шлифования переходной поверхностипо п. 4.1.5.4.При шлифованной поверхности Y g1 = Y g 2 = 1 ,1 .524.1.5.5. Коэффициент, учитывающий влияние деформационного упрочнения по п.4.1.5.5.При отсутствии упрочнения Yd = 1 .4.1.5.6. Коэффициент, учитывающий влияние характера приложения нагрузки по п.4.1.5.6.При односторонней нагрузке Y А = 1 .4.1.6. Коэффициент запаса при изгибе по табл. 1S F 1 = S F 2 = 1 ,7 .4.1.7. Коэффициенты долговечности по п. 4.1.7.66Поскольку N FE 1 > N FG 1 = 4 ⋅ 10 , а NFE2 > NFG2 = 4⋅ 10 , то Y N 1 = Y N 2 = 1 .Для нашего случая q F 1 = qF 2 = 6 , так как колесо и шестерня шлифованные иимеют однородную структуру зубьев.Здесь эквивалентные числа циклов при изгибе по формуле (53)N FE 1 = N Σ 1 ⋅ µ F 1 = 2 ,39 ⋅ 109 ⋅ 0 ,283 = 6 ,76 ⋅ 108 ;N FE 2 = N FE 2 / u = 6 ,76 ⋅ 108 / 5 ,58 = 1 ,21 ⋅ 108 .Суммарные числа циклов за период службы по формуле (3б) с учетом примечанияпо п.
2.5.3.2.N Σ 1 = 60 ⋅ nзац ⋅ n1 ⋅ Lh = 60 ⋅ 1 ⋅ 2850 ⋅ 14000 = 2 ,39 ⋅ 109 ;N Σ 2 = N Σ 1 / u = 2 ,39 ⋅ 109 / 5 ,58 = 4 ,29 ⋅ 108 .Коэффициенты режима работыµ F 1 = µ F 2 = µ 6 = 0 ,283 , так как qF 1 = qF 2 = 6 .4.1.9. Коэффициент, учитывающий градиент напряжений по формуле (55)Yδ = 1,082 − 0 ,172 ⋅ lg m = 1,082 − 0 ,172 ⋅ lg 1,5 = 1,05 .4.1.9. Коэффициент YR , учитывающий шероховатость переходной поверхности по п.4.1.9.При шлифовании и зубофрезеровании с шероховатостью не более Ra = 40 мкмYR = 1 .4.1.10.
Коэффициенты, учитывающие размеры зубчатого колеса по формуле (56)Y X 1 = 1 ,05 − 0 ,000125 ⋅ dW 1 = 1 ,05 − 0 ,000125 ⋅ 37 ,97 = 1 ,045 ;Y X 2 = 1 ,05 − 0 ,000125 ⋅ dW 2 = 1 ,05 − 0 ,000125 ⋅ 212 ,03 = 1 ,023 .4.2. Расчет на прочность при максимальной нагрузке по формуле (57)53σ F 1 max = σ F 1 ⋅K AS2 ,5= 75 ,3 ⋅= 188 МПа < [σ ]F 1 max = 918 МПа.KA1Условие прочности выполняется.4.2.1.
Коэффициент внешней динамической нагрузки при расчетах напрочность по максимальной нагрузки по табл. 9.Для приводов с асинхронным электродвигателем при пуске – K AS = 2,54.2.2. Допускаемые напряжения изгиба при максимальной нагрузке по формуле (58)0[σ ]F 1 max = σ FSt 1 ⋅ YgSt 1 ⋅ YdSt ⋅ YX 1 = 1398 1,1 ⋅ 1 ⋅ 1,045 = 918 МПа,S FSt 1где1 ,750σ FSt1 = 6 ,5 ⋅ HB = 6 ,5 ⋅ 215 = 1398 МПа - базовое предельное напряжение по табл. 1;S FSt 1 = 1,75 / YZ 1 = 1,75 / 1 = 1,75 - коэффициент запаса; YZ 1 = 1 - коэффициент,учитывающий вид заготовки; Y gSt 1 = 1 ,1- коэффициент, учитывающий влияниешлифования переходной поверхности зубьев, для шлифованных колес сквозной закалки;YdSt 1 = 1 - коэффициент, учитывающий влияние деформационного упрочнения, пришлифованной переходной поверхности зубьев.Николай Петрович БаловневБорис Алексеевич Пронин«РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ НА ПРОЧНОСТЬ» учебноепособие по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» для студентовмашиностроительных специальностей.Подписано в печатьУсл.
п.л. - 2,41Бумага типографскаяЗаказУч. -изд. л. - 2,57Формат 60 × 90/16МГТУ «МАМИ», Москва, 107023 Б. Семеновская ул., 38.Тираж 300.