Проверка прочности зубьев шестерни и колеса на изгиб
Проверка изгибных напряжений производится по формуле:
, МПа (3.25)
где Р – окружное усилие, Н; Y – коэффициент формы зуба, определяется в зависимости от числа зубьев: действительного для прямозубых колес и эквивалентного (Zv) для косозубых и шевронных колес (Zv= Z/ cos3β), см табл. 14; КП – коэффициент повышения нагрузочной способности на изгиб косозубых и шевронных колес (его значения такие же, как и для расчета на контактную прочность): mn - нормальный модуль (стандартный модуль), мм.
В зависимости от Zv по табл. 14 находят Y и на изгиб рассчитывают зубья того из пары сцепляющихся колес, для которого произведение Y[σ]F меньше.
Таблица 14
Коэффициент формы зуба Y
Число | Зубчатые колеса | Зубчатые колеса | ||
-0,2 | 0 | +0,2 | ||
12 | 0,239 | 0,308 | 0,378 | - |
14 | 0,266 | 0,330 | 0,392 | - |
16 | 0,302 | 0,355 | 0,408 | - |
18 | 0,330 | 0,377 | 0,424 | - |
20 | 0,348 | 0,389 | 0,431 | - |
22 | 0,367 | 0,402 | 0,437 | - |
24 | 0,384 | 0,414 | 0,445 | - |
26 | 0,400 | 0,426 | 0,455 | - |
28 | 0,408 | 0,434 | 0,458 | 0,942 |
30 | 0,416 | 0,440 | 0,464 | 0,916 |
35 | 0,431 | 0,452 | 0,473 | 0,863 |
40 | 0,445 | 0,465 | 0,485 | 0,825 |
45 | 0,452 | 0,471 | 0,490 | 0,795 |
50 | 0,459 | 0,477 | 0,495 | 0,769 |
60 | 0,474 | 0,490 | 0,507 | 0,731 |
80 | 0,485 | 0,449 | 0,512 | 0,688 |
100 | 0,494 | 0,505 | 0,517 | 0,660 |
150 | 0,508 | 0,515 | 0,523 | 0,620 |
Рейка | - | 0,550 | - | - |
Усилия, действующие в цилиндрическом косозубом зацеплении
|
|
Окружное усилие:
P = 2M1/d1, d1 = mnZ1 (3.26)
Радиальное усилие:
R = P tgα/cosβ, (3.27)
где α – угол зацепления, α – угол зацепления, α = 200
Осевое усилие:
Q = Ptgβ. (3.28)
4. Последовательность расчета
конических передач
Определение диаметра колеса
Допускаемые контактные напряжения определяют также, как для цилиндрических колес.
При расчете конической передачи коэффициент нагрузки принимают равным К = 1,5 из-за консольного расположения конической шестерни.
Требуемый внешний делительный диаметр колеса из условия контактной прочности равен:
, мм (4.1)
где М1 – крутящий момент на валу шестерни, Н´мм; [σ]H – допускаемое контактное напряжение, Н/ мм2; ΨRe – коэффициент ширины венца (при проектном расчете ΨRe ≤ 0,3); КП – коэффициент нагрузочной способности конических колес, для прямозубых колес КП = 0,85, для косозубых колес КП = 1,2…1,3.
Полученное значение de2 округляем до стандартного значения из ряда: 50; (56); 63; (71);80; 90; 100; (112); 125; (140); 160; (180); 200; (225); 250; 280; 315; 335; 400…
|
|
Определение числа зубьев шестерни и колеса
Число зубьев шестерни обычно назначают в пределах: Z1= 18… 20. Более точно число зубьев можно определить по данным табл. 15. Число зубьев колеса: Z2 =Z1 ´ U
Таблица 15
Рекомендуемое минимальное число зубьев шестерни
U | Z1 при β | ||
0 – 150 | 20 – 250 | 30 – 400 | |
1 | 17 | 17 | 17 |
2 | 13 | 12 | 11 |
> 3,15 | 12 | 10 | 8 |
Определение внешнего (окружного) модуля передачи и фактического передаточного числа
Внешний окружной модуль конической передачи равен:
, мм (4.2)
Полученное значение модуля mte необходимо округлить до ближайшего стандартного значения (табл. 15).
Уточняют фактическое передаточное число:
Z2 =de2/mte , Z1 =Z2/U , Uф= Z2/Z1.
Отклонение полученного фактического передаточного числа от стандартного допускается в пределах ± 3%.
4.4. Определение внешнего конусного расстояния
и угла наклона зуба
Внешнее конусное расстояние (по принятому модулю mte):
, мм. (4.3)
Ширина венца b = ψRe´Re , мм
Уточняют угол βm (средний угол наклона зуба на делительном конусе). Для этого сначала определяют βe – наружный угол наклона зуба на делительном конусе по соотношению:
|
|
, (4.4)
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 534; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!