Определение коэффициента режима работы

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 10Следующая ⇒

Ресурс передачи

Ресурс передачи определяется по зависимости

Т = 24 К_сут 365 К_год L (ч) (3.1)

3.1.2. Эквивалентное число циклов нагружения зубьев
при расчете на контактную прочность

N_ц.экв = (60/M³_max) (M³_max t_max n_max +M³₁ t₁ n₁ +…
+M³_q t_q n_q) (3.2)

При n₁ = n = Const, M_max = M_н, для нашего случая эквивалентное число циклов нагружения зубьев шестерни

N_ц.экв.1=(60n₁/M³_н) (M³_н0,2Т +(0,7M_н)³ 0,5Т +(0,3M_н)³0,3Т) (3.3)

3.1.3. Эквивалентное число циклов нагружения
для зубьев колеса

N_ц.экв.2 = N_ц.экв.1/U (3.4)

3.1.4. Эквивалентное число циклов нагружения зубьев
при расчете на изгибную прочность

N_ц.экв = (60/M⁹_max) (M⁹_max t_max n_max +M⁹₁ t₁ n₁ +…
+M⁹_q t_q n_q) (3.5)

При n₁ = n = Const, M_max = M_н, для нашего случая

N_ц.экв.1=(60n₁/M⁹_н)(M⁹_н0,2Т +(0,7M_н)⁹0,5Т +(0,3M_н)⁹0,3Т) (3.6)

3.1.5. Эквивалентное число циклов нагружения
для зубьев колеса

N_ц.экв.2 = N_ц.экв.1/U (3.7)

3.1.6. Расчет коэффициента долговечности
для контактной прочности

Для нормализуемой и улучшенной сталей (HB ≤ 350)

, (3.8)

Если N_ц.экв ≥ 10⁷, то принять К_HL = 1,0.

Для закаленных сталей и чугуна базовое число циклов принимают N_Б = 25•10⁷, а минимальное значение K_HL = 0,585. Если N_ц.экв ≥ 25•10⁷, то принять К_HL = 0,585.

3.1.7. Определение коэффициента долговечности
при расчете на изгиб

, (3.9)

Если N_ц.экв ≥ 5*10⁶, то принять К_FL = 1,0.

Определение допускаемых напряжений

Допускаемые контактные напряжения

Допускаемые контактные напряжения назначают в зависимости от принятого материала (табл. 1) и его термической обработки (табл.2).

Для углеродистых и легированных сталей любых марок при HB ≤ 350 (нормализация и улучшение) допускаемые контактные напряжения определяют по зависимости

[σ]_H = σ_{H lim} K_HL Z_R Z_V /S_H, (3.10)

где σ_{H lim} – предел контактной выносливости при базовом числе циклов нагружения; K_HL – коэффициент долговечности; Z_R – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности зубьев; Z_V – коэффициент, учитывающий окружную скорость (для приближенных расчетов можно принимать Z_R Z_V = 1,0); S_H – коэффициент запаса (при нормализации и объемной закалке S_H =1,1…1,2; при поверхностном упрочнении S_H = 1,2…1,3).

Для прямозубых колес в качестве расчетного принимают допускаемое контактное напряжение для колеса, поскольку оно меньше, чем у шестерни.

Для косозубых и шевронных колес в качестве расчетного принимают среднее арифметическое значение

[σ]_H =([σ]_H1 +[σ]_H2)/2 (3.11)

Таблица 8

Допускаемые контактные и изгибные напряжения для зубчатых колес

Группа сталей	контактное s_Hlim, Мпа	s_Hmin	изгибное s_Hlim, Мпа	s_F	[s_H]_max, МПа	[s_F]_max, МПа
40, 45, 40Х, 40ХН, 45ХЦ, 35ХМ	2HB + 70	1,1	1,8 HB	1,75	2,8s_т	2,74 HB
40Х, 40ХН, 45ХЦ, 36ХМ	18HRC + 150	1,1	550		2,8s_т	1400
55ПП, У6, 35ХМ	17НRC_пов+	1,2	900		40HRC_пов	1260
40Х, 40ХН 35ХМ, 40Х, 40ХН	+ 200 17НRC_пов+ + 200		650 550		40HRC_пов	>> 1430
35ХЮА, 38ХМЮА, 40Х 40ХФА, 40ХНМА	1050 >>		12HRC_сердц+300	1,75	40HRC_пов 30HRC_пов	1000 >>
Цементируемые стали всех марок	23HRC_пов		750	1,5	40HRC_пов	1200
Молибденовые стали 25ХГМ, 25ХГНМ	23HRC_пов		1000		40HRC_пов	1520
Безмолибденовые стали 25ХГТ, 30ХГТ, 35Х	23HRC_пов		750		40HRC_пов	1520

Таблица 9

Термическая обработка сталей для зубчатых колес

Марка стали	s_B, МПа	s_Т, МПа	Термическая обработка
35	550	270	Нормализация
45	600	320	>>
45	780	540	Улучшение
45	890	650	>>
40Х	790	640	>>
40Х	900	750	>>
40Х	900	750	Улучшение + закалка ТВЧ
35ХМ	800	670	Улучшение
35ХМ	920	790	>>
35ХМ	920	790	Улучшение + закалка ТВЧ
40ХН	800	630	Улучшение
40ХН	920	750	>>
40ХН	920	750	Улучшение + закалка ТВЧ
20ХНМ	1000	800	Улучшение + цементация + закалка
18ХГТ	1000	800	>>
12ХНЗА	1000	800	>>
25ХГМ	1000	800	>>
40ХНМА	980	780	Улучшение + азотирование
35Л	550	270	Нормализация
45Л	680	440	Улучшение

Допускаемые изгибные напряжения

Допускаемые изгибные напряжения выбирают для двух случаев нагружения.

Одностороннее действие нагрузки (отнулевой цикл)

, (3.12)

где [n] – требуемыйкоэффициент запаса прочности, [n]=1,4…2,2; К_FL – коэффициент долговечности при изгибе; К_σ – эффективный коэффициент концентрации напряжений у ножки зуба, К_σ = 1,4…1,6; σ_-1 – предел выносливости сталей: для углеродистых сталей σ_-1 ≈ 0,43 σ_В МПа; для легированных сталей σ_-1≈0,35 σ_В +(70…120) МПа.

3.2.4. Переменное направление нагрузки
(симметричный знакопеременный цикл)

(3.13)

3.3. Определение коэффициента нагрузки
и степени точности передачи

Во все зависимости для определения основных параметров зацепления и напряжений, возникающих при работе передачи, входит не номинальная, а расчетная нагрузка.

М_расч =М_н К = М_н К_дин К_кц, (3.14)

где К – коэффициент нагрузки; К_дин – коэффициент динамичности, зависит от величины окружной скорости и точности изготовления; К_кц – коэффициент концентрации нагрузки, учитывает неравномерность распределения нагрузки по длине зуба за счет деформации валов и колес.

При выполнении проектного расчета, когда параметры передачи и окружная скорость еще неизвестны, принимают: при симметричном расположении колес относительно опор К= К_дин К_кц = 1,3; при несимметричном или консольном расположении К= К_дин К_кц = 1,5.

После определения размеров передачи значение коэффициента нагрузки уточняют по фактическим данным.

3.4. Назначение коэффициента ширины зуба ψа

Стандарт (ГОСТ 2185-88) устанавливает следующие значения ширины зуба (ψ_а= в/а_w):

Таблица 10

Прямозубые

Косозубые

Шевронные

0,16; 0,2; 0,25; 0,315; 0,4

0,315; 0,4; 0,5; 0,63

0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25

Рекомендации:

1. Меньшие значения каждого диапазона рекомендуется применять для коробок передач, а большие – для редукторов;

2. При консольном расположении колес значение ψ_а следует принимать меньше;

3. Для тихоходной ступени значение ψ_а следует принимать большим, чем для быстроходной;

4. Увеличение точности изготовления и монтажа позволяет увеличить значение ψ_а.

Ширина колеса (венец) b₂ = a_w ψ_а; ширина шестерни назначается больше – b₂ = a_w ψ_а +(4…5) мм.

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 705; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!