Расчет цилиндрических зубчатых передач
Прежде чем приступить к расчету, необходимо вычислить крутящий момент на ведомом валу, 
:
.
где N2 – мощность на ведомом валу, Вт;
w2 – угловая скорость, рад/с.
1. Межосевое расстояние передачи, мм:
,
где i - передаточное отношение;
K a - коэффициент (для прямозубых передач K a = 49,5, для косозубых
и шевронных - К a = 43,0);
КН b - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине зубчатого венца (КН b = 1,0...1,48);
y а - коэффициент ширины венца зубчатого колеса (зависит от положения колес относительно опор) принимается:
при симметричном расположении колес……..….………0,315; 0,4;
при несимметричном расположении колес…….….0,25; 0,315; 0,4;
при консольном расположении одного или обоих колес...0,2; 0,25.
Межосевое расстояние аw округляют до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 2185-66 (СТ СЭВ 229-75) табл. 3.2.
Таблица 3.2. Стандартные значения межосевых расстояний, мм по ГОСТ 2185-66 (СТ СЭВ 229-75)
| 1-й ряд | 63 | 80 | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 |
| 2-й ряд | 71 | 90 | 112 | 140 | 180 | 224 | 280 | 355 |
| 1-й ряд | 400 | 500 | 630 | 800 | 1000 | 1250 | 1600 | 2000 |
| 2-й ряд | 450 | 560 | 710 | 900 | 1120 | 1400 | 1800 | 2240 |
Примечание.1-й ряд следует предпочитать 2-му ряду.
2. Ширина зубчатого венца, мм
; 
.
3. Диаметры валов под шестерню и колесо (DB1, DB2) определяются из условия прочности по касательным напряжениям
,
где [t ] - допускаемое касательное напряжение, МПа. Принять [t ] = 20 МПа;
W r - полярный момент сопротивления, мм3; W r = 0,2d3.
|
|
|
Полученные численные значения диаметров валов округляют до ближайших больших стандартных значений по ГОСТ 6636-69 (табл. 3.3).
Таблица 3.3. Стандартные диаметры валов, мм (ГОСТ 6636-69)
| 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 24 | 25 | 26 | 28 | 30 |
| 32 | 34 | 36 | 38 | 40 | 42 | 45 | 48 | 50 | 53 | 55 | 60 |
| 63 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 | 95 | 100 | 105 | 110 | 115 |
| 120 | 125 | 130 | 140 | 150 | 160 | 170 | 180 | 190 | 200 | 210 | 220 |
Модуль зубьев
Минимальное значение модуля mmin определяют из условия прочности:
,
где К m - коэффициент, зависящий от вида передачи (для прямозубой - К m = 6,8; для косозубой - Кm = 5,8; для шевронной - Кm = 5,2);
[s F] соответствует меньшему из значений [s F]1 и [s F]2.
Принимают значение модуля m, согласуя его со стандартным значением по ГОСТ 9563-60 (СТ СЭВ 310-76) табл. 3.4.
Таблица 3.4. Стандартные значения модуля зубьев m по ГОСТ 9563-60 (СТ СЭВ 310-76)
| 1-й ряд | 1,0 | 1,25 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | |||||
| 2-й ряд | 1,125 | 1,375 | 1,75 | 2,25 | 2,75 | ||||||
| 1-й ряд | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 | ||||||
| 2-й ряд | 3,5 | 4,5 | 5,5 | 7,0 | 9,0 | 11,0 |
5. Минимальный угол наклона зубьев (для косозубой и шевронной передач), град.
|
|
|
.
Суммарное число зубьев
для прямозубой передачи:
,
для косозубой и шевронной передач:
[Zå],
где [ZS] - наибольшее допустимое количество зубьев. Принять 
.
Полученное значение Zå округляют в меньшую сторону до целого числа.
7. Фактический угол наклона зубьев (для косозубой и шевронной передач), град.
.
Для косозубых колес b = 8…250, для шевронных - b = 25…400.
Число зубьев шестерни и колеса
; 
.
Полученное значение z1 округляют до целого числа. Для прямозубых колес z1min = 17; для косозубых и шевронных - z1min = 17cos3b.
Фактическое передаточное число
.
Фактическое значение передаточного числа не должно отличаться от номинального более чем на 5 %.
10. Делительные (начальные) диаметры, мм
для прямозубой передачи
; 
;
для косозубой и шевронной передач
; 
.
11. Уточненное межосевое расстояние, мм
.
12. Диаметр вершин зубьев, мм
.
13. Окружная сила в зацеплении, Н
Ft = 
.
14. Радиальная сила в зацеплении, Н
для прямозубых колес
;
для косозубых и шевронных колес
,
где a w - стандартный угол зацепления, град. (a w = 20o).
15. Проверка соблюдения условия прочности по контактным напряжениям, МПа
для прямозубой передачи:
,
для косозубой и шевронной передач:
,
|
|
|
где K H a - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжений между зубьями (K H a = 1,01…1,12);
К HV - коэффициент динамической нагрузки (для прямозубой - К HV= 1,1...1,2; для косозубой и шевронной - К HV = 1,05...1,1).
Условие прочности по контактным напряжениям имеет вид
.
16. Сравнительная прочность зубьев на изгиб, МПа
,
где Y F1,2 - коэффициент формы зуба (ГОСТ 21354-75) табл. 3.5.
Таблица 3.5. Значения коэффициента YF в зависимости от числа зубьев шестерни и колеса
| Число зубьев, z | 17 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 | 80 и более |
| YF | 4,28 | 4,09 | 3,90 | 3,80 | 3,70 | 3,66 | 3,62 | 3,60 |
17. Проверка соблюдения условия прочности по напряжениям изгиба (производиться по наименьшему значению из s F1 или s F2, вычисленному в пункте 16), МПа
,
где K F a - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями (для прямозубых колес K F a = 1, для косозубых и шевронных колес K F a= 0,72...0,91);
K F b - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине зубчатого венца (K F b=1,01...1,73);
K FV - коэффициент динамичности (для прямозубых колес K FV=1,2...1,4; для косозубых и шевронных - K FV=1,05...1,2);
Y b - коэффициент, учитывающий наклон зуба ( 
).
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 330; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!