, м/с (2.5.8)
где ω1 – угловая скорость на шестерне, рад/с.
Определяем степень точности зубчатых колес:
u<5 м/с – степень точности 9
u=5…8 м/с – степень точности 8
u=8…12,5 м/с – степень точности 7
u>12,5 м/с – степень точности 6
Силовой расчет
Силы, действующие в зацеплении, определяются по формулам:
| Наименование | Шестерни, Н | Колеса, Н |
| Радиальная | 
| 
|
| Окружная | 
| 
|
| где α – угол зацепления (равен 20º для некоррегированных колес) | ||
Проверочный расчет
Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
Условие прочности, МПа:
, МПа (2.5.9)
где ZH – коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей;
ZМ – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес (таблица 2.5.6);
Zε – коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий
КН – коэффициент нагрузки.
(2.5.10)
Для обычных некоррегированных колес (α=20°) ZH =1,76.
Таблица 2.5.6 – Значение коэффициента ZМ, Па1/2
| Материал зубчатых колес | ||||||
| сталь-сталь | сталь-чугун | сталь-бронза | чугун-чугун | текстолит-сталь | ДСП-сталь | полиамид-сталь |
| 274·103 | 234·103 | 225·103 | 209·103 | 69,5·103 | 85·103 | 47,5·103 |
(2.5.11)
где 
- коэффициент торцевого перекрытия.
(2.5.12)
(2.5.13)
где 
- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку,
таблица 2.5.7.
Таблица 2.5.7 – Значения динамического коэффициента КНu
| Степень точности | Твердость поверхности зубьев | Окружная скорость колес u, м/с | |||||
| 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | ||
| 6 | HB£350 | 1,03 | 1,06 | 1,12 | 1,17 | 1,23 | 1,28 |
| HB>350 | 1,02 | 1,04 | 1,07 | 1,1 | 1,15 | 1,18 | |
| 7 | HB£350 | 1,04 | 1,07 | 1,14 | 1,21 | 1,20 | 1,36 |
| HB>350 | 1,03 | 1,05 | 1,09 | 1,14 | 1,19 | 1,24 | |
| 8 | HB£350 | 1,04 | 1,08 | 1,16 | 1,24 | 1,32 | 1,4 |
| HB>350 | 1,03 | 1,06 | 1,1 | 1,16 | 1,22 | 1,26 | |
| 9 | HB£350 | 1,05 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,2 |
| HB>350 | 1,04 | 1,07 | 1,13 | 1,2 | 1,26 | 1,32 | |
Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба
Условие прочности:
, МПа (2.5.14)
где KF - коэффициент нагрузки.
(2.5.15)
(2.5.16)
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 =8,8 рад/с - угловая скорость вращения на выходном валу передачи; w 2 =2,2 рад/с - угловая скорость вращения на выходном валу передачи. Срок службы передачи – 5 лет, работа в 2 смены.
Решение:
Проектировочный расчет
Выбор материала.
По таблице 2.5.1 - материал сталь-сталь, улучшение, HB <350.
Таблица 2.5.2 – Сталь 45, улучшение, НВ240...280 600 195
МПа
МПа
Принимаем Khl =1 и KFl =1.
Коэффициент ширины зубчатого венца по межосевому
расстоянию ψ ba =0,25.
Коэффициент ширины зубчатого венца по диаметру:
По таблице 2.5.3, KHβ =1,24 и KFβ =1,5.
Конструктивно принимаем число зубьев шестерни z 1 =20. Определяем число зубьев колеса:
Принимаем К m =1,4.
Коэффициент формы зуба 
и 
(таблица 2.5.4).
Дальнейший расчет ведем по наименьшему соотношению – по шестерне.
Модуль:
мм.
Принимаем m =3,5 мм.
Диаметры колеса и шестерни:
| Наименование диаметра | Диаметры шестерни, мм | Диаметры колес, мм |
| Делительный | 
| 
|
| Вершин | 
| 
|
| Впадин | 
| 
|
Межосевое расстояние:
мм
Ширина зубчатых колес:
мм
мм
Окружная скорость колес и степень точности
м/с
Степень точности зубчатых колес – 9.
Силовой расчет
Силы, действующие в зацеплении, определяются по формулам:
| Наименование | Шестерни, Н | Колеса, Н |
| Радиальная | 
| 
|
| Окружная | 
| 
|
Проверочный расчет
Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
Принимаем ZH = 1,76 (по рекомендациям) коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей.
Принимаем Z М = 274·103 Па1/2 (таблица 2.5.6) коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес
Принимаем 
=1,05 (таблица 2.5.7, при 
м/с и степени точности – 9) коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку.
Условие прочности:
Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба
Условие прочности:
Дата: 2019-02-25, просмотров: 268.
