Проектный расчет цилиндрических зубчатых передач
Проектный расчет выполняется по допускаемым контактным напряжениям с целью определения геометрических параметров зубчатой пары. В процессе проектного расчета задаются целым рядом табличных величин и коэффициентов. Значения некоторых расчетных величин округляют до целых или стандартных значений. В поиске оптимальных решений приходится неоднократно делать
пересчеты. Поэтому после окончательного определения параметров зацепления выполняют проверочный расчет. Он должен подтвердить правильность выбора табличных величин, коэффициентов и полученных результатов в проектном расчете, а также определить соотношения между расчетными и допускаемыми напряжениями изгибной и контактной выносливости. При неудовлетворительных
результатах проверочного расчета нужно изменить параметры передачи и повторить проверку.
Проектный и проверочный расчеты выполняются раздельно для быстроходной и тихоходной ступеней редуктора.
4.4.1 Определить главный параметр – межосевое расстояние а W, мм.
Предварительно межосевое расстояние определяем по формуле:
где Ка – вспомогательный коэффициент. Для косозубых передач Ка = 43, для прямозубых Ка = 49,5;
- коэффициент ширины венца колеса, равный 
для колеса, расположенного симметрично относительно опор в проектируемых редукторах и 
для колеса, консольно расположенного относительно опор;
|
|
|
u – передаточное число ступени редуктора;
Т2 – вращающий момент на валу, несущем колесо, Н/м;
[σ]Н – допускаемое контактное напряжение зубьев колеса или среднее допускаемое контактное напряжение;
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба. Для прирабатывающихся зубьев 
= 1.
Полученное значение aW округлить до ближайшего значения из стандартного ряда Ra 20 (ГОСТ 6636 – 69).
4.4.2 Определить модуль зацепления m, мм.
где Кm – вспомогательный коэффициент. Для косозубых передач Кm = 5,8, для прямозубых Кm = 6,8;
- делительный диаметр колеса, мм;
- ширина венца колеса;
[ σ ] F 2 – допускаемое напряжение изгиба материала колеса, Н/мм2;
Полученное значение модуля округлить в большую сторону до ближайшего значения стандартного ряда.
Таблица 9 – Стандартные значения модулей
| m, мм | 1-й ряд | 1,0 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 |
| 2-й ряд | 1,25 | 1,75 | 2,25 | 2,75 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | 7 | 9 |
При выборе модуля 1-й ряд следует предпочитать второму.
В силовых зубчатых передачах при твердости колес Н <350 НВ принять т>1мм; при твердости одного из колес Н>45 HRC принять m> 1,5 мм.
В открытых передачах расчетное значение модуля т увеличить на 30% из-за повышенного изнашивания зубьев.
|
|
|
4.4.3 Определить угол наклона зубьев 
min для косозубых передач
Угол наклона зубьев принимают в диапазоне 
, но из-за роста осевых сил Fa в зацеплении желательно получить его меньшие значения, варьируя величиной модуля m и шириной колеса b2.
4.4.4 Определить суммарное число зубьев шестерни и колеса:
- для прямозубого колеса 
;
- для косозубого колеса 
Полученное значение 
округлить в меньшую сторону до целого числа.
4.4.5 Уточнить действительную величину угла наклона зубьев для косозубых передач:
Точность вычисления угла до пятого знака после запятой.
4.4.6 Определить число зубьев шестерни и колеса:
Значение z1 округлить до ближайшего целого числа. Из условий уменьшения шума и отсутствия подрезания ножки зуба рекомендуется 
.
Число зубьев колеса:
4.4.7 Определить фактическое передаточное число u Ф и проверить его отклонение от исходного u:
При невыполнении нормы отклонения передаточного числа пересчитать z1 и z2.
4.4.8 Определить фактическое межосевое расстояние:
- для прямозубых передач 
- для косозубых передач 
4.4.9 Определить фактические основные геометрические параметры передачи, мм.
|
|
|
| Параметр | Шестерня | Колесо | |||
| Прямозубая | Косозубая | Прямозубое | Косозубое | ||
| Диаметр | Делительный | 
| 
| 
| 
|
| Вершин зубьев |
|
| |||
| Впадин зубьев |
|
| |||
| Ширина венца |
| | |||
Дальнейшие расчеты и конструирование ведутся по фактическим параметрам передачи.
Точность вычисления делительных диаметров шестерен и колес до 0,01 значения ширины зубчатых венцов округляют до целого значения стандартного ряда Ra20 ГОСТ6636 – 69.
4.4.10 Определить контактные напряжения σН, Н/мм2:
где К – вспомогательный коэффициент:
- для прямозубых передач К = 436;
- для косозубых передач К = 376;
- окружная сила в зацеплении, Н;
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями. Для прямозубых колес 
= 1. Для косозубых - 
определяется по графику, рисунок 3, в зависимости от окружной скорости колес 
и степени точности передачи (таблица 10);
Таблица 10 – Степени точности зубчатых передач
| Степень точности | Окружные скорости V 2, м/с, вращения колес | |||
| Прямозубые | Непрямозубые | |||
| Цилиндрические | Конические | Цилиндрические | Конические | |
| 6 | До 15 | До 12 | До 30 | До 20 |
| 7 | До 10 | До 8 | До 15 | До 10 |
| 8 | До 6 | До 4 | До 10 | До 7 |
| 9 | До 2 | До 1,5 | До 4 | До 3 |
|
|
|
Рисунок 3 – График для определения коэффициента по кривым степени точности
- коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости колес и степени точности передачи (таблица 11).
Таблица 11 – Значения коэффициентов и 
при 
| Степень точности | Коэффициент | Окружная скорость V, м/с | |||||
| 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | ||
| 6 |
| 1,03 | 1,06 | 1,12 | 1,17 | 1,23 | 1,28 |
| 1,01 | 1,02 | 1,03 | 1,04 | 1,06 | 1,07 | ||
|
| 1,06 | 1,13 | 1,26 | 1,40 | 1,58 | 1,67 | |
| 1,02 | 1,05 | 1,10 | 1,15 | 1,20 | 1,25 | ||
| 7 |
| 1,04 | 1,07 | 1,14 | 1,21 | 1,29 | 1,36 |
| 1,02 | 1,03 | 1,05 | 1,06 | 1,07 | 1,08 | ||
|
| 1,08 | 1,16 | 1,33 | 1,50 | 1,67 | 1,80 | |
| 1,03 | 1,06 | 1,11 | 1,16 | 1,22 | 1,27 | ||
| 8 |
| 1,04 | 1,08 | 1,16 | 1,24 | 1,32 | 1,4 |
| 1,01 | 1,02 | 1,04 | 1,06 | 1,07 | 1,08 | ||
|
| 1,10 | 1,20 | 1,38 | 1,58 | 1,78 | 1,96 | |
| 1,03 | 1,06 | 1,11 | 1,17 | 1,23 | 1,29 | ||
| 9 |
| 1,05 | 1,10 | 1,20 | 1,30 | 1,40 | 1,50 |
| 1,01 | 1,03 | 1,05 | 1,07 | 1,09 | 1,12 | ||
|
| 1,13 | 1,28 | 1,50 | 1,77 | 1,98 | 2,25 | |
| 1,04 | 1,07 | 1,14 | 1,21 | 1,28 | 1,35 | ||
| Примечание. В числителе приведены данные для прямозубых колес, а в знаменателе – для косозубых колес и колес с круговыми зубьями. | |||||||
Допускаемая недогрузка передачи (σ < [σ]Н) не более 10% и перегрузка (σ > [σ]Н) до 5%. Если это условие прочности не выполняется, то следует изменить ширину венца колеса b 2. Если эта мера не даст результата, то либо надо увеличить межосевое расстояние, либо принять другие материалы колес или термообработку, пересчитать допускаемые контактные напряжения и повторить все расчеты передачи.
Фактическую недогрузку или перегрузку передачи можно определить по формуле:
Со знаком « - » - недогрузка передачи, а со знаком « + » - перегрузка.
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 752; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!