Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

 

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле:

 

, МПа                (2.1.15)

 

где  - коэффициент нагрузки (К_Fb - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба (коэффициент концентрации нагрузки – таблица 2.1.6);

К_Fu - коэффициент, учитывающий динамическое действие нагрузки (коэффициент динамичности – таблица 2.1.7);

 - коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев z_u (таблица 2.1.8)

z_u - эквивалентного числа зубьев;

b – ширина зубчатого венца по которому будет производиться
расчет[2], мм.

 

Таблица 2.1.5 – Значения динамического коэффициента К_Нu

Степень точности	Твердость поверхности зубьев	Окружная скорость колес u, м/с
		1	2	4	6	8	10
6	HB£350
	HB>350
7	HB£350
	HB>350
8	HB£350
	HB>350
9	HB£350
	HB>350
Примечание: в числителе значения для прямозубых колес, в знаменателе для косозубых

 

Таблица 2.1.6 – Значения коэффициента неравномерности по ширине венца К_Fb

ybd	Твердость поверхности зубьев
	HB£350			НВ > 350
	I	II	III	I	II	III
0,2	1,00	1,04	1,18	1,03	1,05	1,35
0,4	1,03	1,07	1,37	1,07	1,10	1,70
0,6	1,05	1,12	1,62	1,09	1,18	-
0,8	1,08	1,17	-	1,13	1,28	-
1,0	1,10	1,23	-	1,20	1,40	-
1,2	1,13	1,30	-	1,30	1,53	-
1,4	1,19	1,38	-	1,40	-	-
1,6	1,25	1,45	-	-	-	-
1,8	1,32	1,53	-	-	-	-
Примечание: Данные, приведенные в столбце I относятся к передачам с консольным расположением зубчатого колеса, II - к передачам с несимметричным расположением колес по отношению к опорам, III – к передачам с симметричным расположением.

 

Таблица 2.1.7 – Значения динамического коэффициента К_Fu

Степень точности	Твердость поверхности зубьев	Окружная скорость колес u, м/с
		1	2	4	6	8	10
6	HB£350
	HB>350
7	HB£350
	HB>350
8	HB£350
	HB>350
9	HB£350
	HB>350
Примечание: в числителе значения для прямозубых колес, в знаменателе для косозубых

 

                             (2.1.16)

 

Таблица 2.1.8 – Зависимость коэффициента формы зуба Y_F эквивалентного числа зубьев z_u

zu	17	20	25	30	40	50	60	70	80	100 и более
YF	4,28	4,09	3,90	3,80	3,70	3,66	3,62	3,61	3,61	3,60

 

Допускаемое напряжение определяется по формуле:

 

, МПа                        (2.1.17)

 

где – значение предела выносливости при отнулевом цикле изгиба (таблица 2.1.9), МПа;

[S_F] – коэффициент безопасности (таблица 2.1.9).

 

 

                          (2.1.18)

 

где - коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых колес (таблица 2.1.9);

 - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса (для поковок и штамповок – 1; для проката – 1,15; для литых – 1,3).

 

Таблица 2.1.9 – Значения предела выносливости при отнулевом цикле изгиба  и коэффициента безопасности [S_F]

Марка стали	Термическая и термохимическая обработка	Твердость зубьев		, МПа	[SF]
		на поверхности	в сердцевине
40, 45, 50, 40Х, 40ХФА	Нормализация, улучшение	HB180…350		1,8HB	1,75
40Х, 40ХН, 40ХФА	Объемная закалка	HRC45…55		500…550	1,8
40ХН, 40ХН2МА	Закалка при нагреве ТВЧ	HRC48…58	HRC25…35	700	1,75
20ХН, 20ХН2М, 12ХН2, 12ХН3А	Цементация	HRC57…63	-	950	1,55
Стали, содержащие алюминий	Азотирование	HV700…950	HRC25…40	300+1,2 HRC сердцевины	1,75

 

Пример

 

Дано: U = 4 - передаточное отношение ступени; T ₁ =26,6 Н × м - крутящий момент на входном валу передачи; T ₂ =102,8 Н × м - крутящий момент на выходном валу передачи; w ₁ =140,8 рад/с - угловая скорость вращения на выходном валу передачи; w ₂ =35,2 рад/с - угловая скорость вращения на выходном валу передачи. Срок службы передачи – 5 лет, работа в 2 смены.

Решение:

Проектировочный расчет

Выбор материала.

Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками.

Для шестерни: сталь 35ХГС, термическая обработка – улучшение, твердость – НВ 260 (таблица 2.1.1); для колеса: сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость – НВ200 (таблица 2.1.1).

Для шестерни

 МПа.

 

Принимаем N_{HO 1} =2 × 10⁷ (при HB 260, методом линейной интерполяции)

 

Принимаем K_{HL 1} =1, =1,1

 МПа

Для колеса

 МПа.

Принимаем N_{HO 2} =10⁷ (при HB 200)

Принимаем K_{HL 2} =1, =1,1

 МПа

Общее расчетное допускаемое контактное напряжение:

МПа

Принимаем К_а=43 (для косозубых колес).

Принимаем К_Нβ=1,25 (таблица 2.1.2, при HB £ 350 и несимметричном расположении колес).

Принимаем y _ba =0,25 (для косозубых колес).

Межосевое расстояние равняется:

Ближайшее стандартное значение межосевого расстояния

Нормальный модуль зацепления:

Принимаем стандартный модуль

Примем предварительный угол наклона зубьев β = 10° и определим числа зубьев шестерни и колеса по формуле:

Тогда

Уточненное значение угла наклона зубьев:

Итого: β = 16°15’

Определяем основные размеры шестерни и колеса.

Параметр	Шестерни, мм	Колеса, мм
Делительный диаметр
Диаметр вершин
Диаметр впадин
Ширина зубчатого венца

После расчетов производим проверку:

 мм.

Проверка выполнена.

Окружная скорость колес:

Степень точности зубчатых колес - 9

Силовой расчет

Силы, действующие в зацеплении:

Наименование	Шестерни, Н	Колеса, Н
Радиальная
Окружная
Осевая

Проверочный расчет

Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:

Принимаем  (таблица 2.1.3, при скорости , степени точности 9).

Принимаем  (таблица 2.1.4, при  твердости  и несимметричном расположении колес относительно опор).

Принимаем  (таблица 2.1.5, при степени точности колес - 9, HB£350,  м/с, для косозубых колес).

Тогда

Проверка контактных напряжений:

 МПа

 МПа - условие выполняется.

Принимаем  (таблица 2.1.6, при HB £ 350, y _bd =0,68 и несимметричном расположении).

Принимаем  (таблица 2.1.7, при степени точности колес - 9, HB £ 350,  м/с, для прямозубых колес).

Эквивалентные числа зубьев:

Отсюда, коэффициенты учитывающие форму зуба:

Принимаем Y_{F 1} =3,85 (таблица 2.1.8, при z_{υ 1} =27,13).

Принимаем Y_{F 2} =3,60 (таблица 2.1.8, при z_{υ 2} =108,5).

Значения предела выносливости при отнулевом цикле изгиба

Принимаем  (таблица 2.1.9, при марке стали 45, улучшении)

Принимаем  (для поковок и штамповок)

Допускаемые контактные напряжения:

МПа

 МПа

Находим отношение

 МПа

 МПа

Дальнейший расчет следует вести для зубьев колеса, для которого найденное отношение меньше.

 МПа

Условие прочности выполнено.