Биргер И А , Шорр Б Ф , Иосилевич Г Б - Расчет На Прочность Деталей Машин Справочник (1993.4 Изд)(Scan) (947315), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Лля стальных (твердость НВ ) 350) и чугунных колес во избежание хрупкого рзарушенин запас прочности й„о ол принимают 2,0 — 2,5. Повысить сопротивление усталости зуба на изгиб можно, увеличивая модуль запепленин, используя усиливнющее ножку зуба положительное смешение или примення более прочный материал. Лля сниженая динамических нагрузок повышают точность изготонления колес и вводят моднфи. кацню и )верхности зуба. Лля умень. шенка кщщентрапии нагрузки у торцов зуб делают бочкообразным. По. вышеине предела выносливости зубьев обеспечивается: упрочиением поверхнкти, которое достигается химико. термической обработкой и наклоном впадин; уменьшением шероховатости Расчет на контактную рынослияость 21? где а з1п О, —.— —.
Рч (147) рнс. ац К расчету нонтантныч нанряасенна в субе; я — наружное чаяеяяенню б - внутр но поверхности у основания зуба, для чего полезно, в частности, применить направленное полирование впадин (в плоскости, перпендикулярной оси колеса); в ответственных передачах примененяем стали электрошлакозогс переплава, в которой отсутству от иеметаллвческие включения.
Г!ри нзрс. ванин зубьев не следует допускать уменьшения радиусов переходной поверхности. 1)спольэовапие з)бьсн, не шлифуемых у основании после закалки (с поднутреиной конфигурацией ножки), гарантирует отсутствие прижогов от шлифования, которые сни. жают прсдсл выносливости. Следует добиваться возможно боль. шей равнопрочности колеса и ше. стерни правильным подбором материалов н рациональным распределением смещений между зубьями. При проси. тировании высононапрнженных зубчатых передач целесообразно исполь. зовать специальный исходный производящий контур, возмол ности просю тировання передач значительно рас. ширяются прн использовании обобщающих параметров )1).
РАСЧЕТ НА КОНТАКТНУЮ ВЫНОСЛИВОСТЬ АКТИВНЫХ НОВЕРКНОСТЕЙ ЗУЬЬЕВ Контактные напряжения. Рассмотрим сжатие двух цилиндрических тел, радиусы которых ра и р, равны радиу~ам кривизны профилей зубьев колеса и шестерни в тоще контакта (ряс. 31). Отцами установлено, по деформация каждого цилиндра, «ак и црн обычном испь.танин на сжатие, пропорциональ на нагрузке ша и обратно пропорциональна модулю упругости материала Е, т, е.
у1 =- а — , 'уа — — — д —.-, (145) шд арч Еь Ев где Х вЂ” некоторый безразмерный корф. фнциент пропорциональности. С другой стороны (рис. 31), отрезок кт =- р, (1 — соз 0г), (146) 2!В Зубчшлые лера)ачи Так как и значительно меньше р,, то а а,=— р~ (ГАВ> аэ л,: р, (! — (1 — О,ва-",И: О,б —. Рг (149) Аналогично аэ к, аа 0,5 —. Рз Так как у, + уз = х! ш к,, где знак плюс соответствует внешнему зацеплению, знак минус — внутреннему, (150) то (151) откуда а=2 э/Д 1/г а иэ, (152) где приведенный модуль упругости Еар = Е + Е, (153) 2Е,Еэ Е, + Еэ ' и приведенный радиус кривизны Рэпер Подставляя выражение (!52) в фор- мулу ша и нж (155) / шаЕ„ таах = 0,127 ~/ . (157) Рпр где пн,„— среднее напряжение смятия, получим 71/ Фактически напряжения распределяются по ширине площадки неравномерно и кроме нормальных возникают также касательные напряжения т, причем все напряжения пропорциональны и .
Расчеты показывают, что максимальные касательные напряжения возникают на некотором расстоя. нии от поверхности и определяются по формуле Из-за сил трения между зубьями мансимальными становятся напряжения на поверхности контактной площадки, они больше на !5эаэ тает по формуле (157) (при коэффициенте трения ) =. 0,2).
Поэтому в ряде прежних работ в качестве расчетной принимали формулу (157) с коэффициентом 0,145. В рекомендуемом приложении № 1 к ГОСТ 21354 †в качестве расчетной принята формула максимальных нормальных контакт. ных напряжений -й )г юаЕар с'гг =- г'2 (1 — т*) 1~ рср геаЕар , 0,418 1У (1581 Рар Для полюса с учетом формул (4), (11) и (13) оне 0 591 ж э/ ш и~( 2 Х 1/ — — —.— Еар.
(159) У 8 и соп 2а Формулу (159) можно представить в виде пна = г г 1/ —, (16О) э / ю иа) НУ да, и где Еп == 0,591 1/ ', ' ; (161) г+ э 3 =, (162) 2 !' з)п 2аа причем ш — в Н7мм; Š— в МПа; да, — в мм. Для стальных зубьев Лп = — 190 (МПа) 1 . Для передач, у которых коэффициент суммы смещений "х=" + "з 0 Ен = 249 Так кан по мере удаления от полюса приведенный радиус кривизны рар уменьшается, при той же нагрузке ионтантные напряжения возрастают и определяются формулой пн! пнз Н 219 Расчет на контактную выносливость Рз — — и Рз — ~1 Ра Р! (!64) (165) где ш — нагрузка в точке 5, й Если точка Рз расположена вблизи основной окружности, то 5 1 и о -ч- оо. В действительности, од. нй пако, зона нонтакта имеет конечную ширину, поэтому при больших значениях ан !р ! величину $ следует уточнить.
определяя ее по среднему значению радиуса кривизны поверх. ности иа площадке контакта. Влияние смазки и кинематики передачи на выкрашивание. Масло, прони. кая в мельчайшие трещинки, возни. кающие на поверхности зуба в резуль. тате усталости, углубляет нх, и частицы материала откалываются. По. иерхность зуба становится неровной, что ведет н возрастанию давлений и к дальнейшему разрушению поверхности. С увеличением вязкости масла повышается сопротивляемость поверх.
костного слоя, так каи уменьшается трение, и смазочному материалу труднее проникнуть в микротрещины. При движении с трением минротрещины, образующиеся в поверх. постном слое, наклонены к поверхности (рис. 32). Зубья обкатываются н скользят один по другому. Если направления скоростей качения о„ и скольжения рс совпадают, то при приближении зоны контакта к микро. трещине силы трения сдвигают металл так, что масло выдавливается из трещины, а трещина прикрывается.
После того как вана контакта минует микротрещииу, силы трения будут спо. собствовать ее раскрытию, з)о масло при пониженном давлении проникает внУтРь слабо. Если скоРости о„и ос направлены в противоположные стороны, силы трения раскрывают минро. трещину как раз в области высокого давления, причем устье трещины направлено нанстречу масляной волне, что ведет к интенсивному проникновению сжатого высоким давлением масла в глубину поверхностного слоя и откапыванию частиц материала. На.
правления скоростей о„ и о созна. Рвс. Зт, Влвввлс ваправлвнвв «вчсввв в сколыксвл» зубьев ла пр впкповсввс сыа- зочлого нагсрвала в оовсрлвостлыс нвкро- грсщввы дают в головках зубьев и противоположны в ножках, т. е. условия работы ножек иа выкрашнвание менее благоприятны, что подтверждается опытом. Интенсивность выкрашивания возрастает с увеличением сил трения, т. е.
с увеличением нагрузни и коэффициента трения, который, в частности, зависит от скорости скольжения о,. Максимальное значение коэффициента трения соответствует небольшой око. рости скольжения ос = 5«р 15 и/с, которая бывает в точках, близких к полюсу. Именно в этих точках на нож. ках зубьев и начинается выкрашивание. Ухудшение условий работы в по. люсе учитывают, условно понижая допускаемые напряжения. Для точек (зв и Р, допускаемые напряжения повышаются.
Опасные расчетные случаи соответствуют положениям, когда наибольшая динамическая нагрузка действует на полюс или ножку ведущего зуба (в точке Р,) Если ведомый зуб имеет менее прочную поаерхяость, его рассчитывают по нагрузке в полюсе м . В открытых передачах выкрашивании не наблюдается. Допуснаемые напряжения.
После по. явления первых признаков выкраши. ванна передача может работать еще довольно длительное время, поэтому коэффициент запаса прочности по контактным напряжениям принимают равным Ян = 1,! —:1,2. Условие абес. печения контактной выносливости зубьев имеет анд "ы ~ ~с'мр Зубчатые передачи гго он цт, Н)мм* Материал зубьев колес Сталг,; без специальной химико термической обработки поверхности )твердость Н Н к 5501 с объемной н поверхностной закалкой (ЭЗ вЂ” 50 Н НС ) пементованная и нитроггемеитованная )твердость ннс > 55) взотироваиная 1550-750 НУ) Ч угун )прн числе пиклоа 77 =.
1О') серый ковкий и модифнпнрованкый Неметалл гв паре со сталью или «угуиом) текстолит л н г кефаль 3 ° НН 4 70 17 НЙСз ф 200 тэ нлс 1050 1.40 НВ 1.7О НН 45- 55 50 — ар ( Д)и з Д)Н)ца, (166) 5. Значения пределов выносливости где допускаемое напряжение а „оп. ределиетсй формулой (26). Предел выносливости аан и при ба. зовом числе циклов )упог,т можно принимать в зависимости от средней твердости поверхности зубьев па табл. 5. В авиационных редукторах дапус.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
