Расчет зубьев на изгиб (проверочный расчет)

Напряжения изгиба наиболее опасны у ножки зуба (рис. 7). При расчете зубьев на прочность по напряжениям изгиба вводят следующие допущения:

 - нагрузка передаётся одной парой зубьев и приложена к вершине зуба.

 - зуб рассматриваем как консольную балку, для которой справедлива гипотеза плоских сечений.

Действующие силы:

 - сила нормального давления в точке контакта зубьев ;

 - окружная сила .

- угол направления нормальной силы. Угол несколько  больше угла :

Перенесём силу  на ось симметрии зуба и разложим её на составляющие:

;

 

 

           Рис.7

Напряжение изгиба в опасном сечении, расположенном вблизи хорды основной окружности:

                                                                                       (10)

где  - момент сопротивления;                       - площадь;

 - ширина зубчатого венца;  - теоретический коэффициент концентрации напряжений.

За расчётные напряжения принимают растягивающие напряжения, так как в большинстве случаев усталостные трещины возникают здесь. Размерные величины  и  неудобные для расчета. Так как зубья различного модуля геометрически подобны, то величины  и  выражают через безразмерные величины:

 и     , где  - модуль зубьев.

Подставим ввыражение (10) для расчёта напряжений изгиба в опасном сечении значения всех составляющих. Получим:

        ,                                (11)

где  - коэффициент неравномерности нагрузки.

Введём обозначение:  - коэффициент формы зуба. Величина  зависит от числа зубьев и коэффициента смещения исходного контура и определяется по специальным графикам. С учётом этих обозначений условие прочности на изгиб запишется:

                                                                                               (12)

Полученная формула (12) является основной для проверочного расчёта прямозубой передачи.

Косозубые и шевронные передачи рассчитываются аналогично прямозубым. Однако, ввиду того что прочность косозубых и шевронных передач выше, чем прямозубых, в расчетные формулы вводятся коэффициенты повышения прочности.

 

Проектный расчет

Последовательность проектного расчета

1.Определить передаточное отношение  u.

2.В зависимости от условий работы передачи выбрать материалы шестерни и колеса, назначить термическую обработку и твердость рабочих поверхностей зубьев.

3. Определить межосевое расстояние из условия контактной прочности по формуле (13).                                 (13)

+ -   при внешнем зацеплении;

- - при внутреннем зацеплении.

Злесь K_a - вспомогательный коэффициент

 - коэффициент для косозубых колес,

 - коэффициент для прямозубых колес,

Межосевое расстояние округляют до ближайшего большего стандартного значения по ГОСТ 2185-66: 50; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250; 260; 280; 300; 320; 340; 360; 380; 400 мм.

4.Определяют модуль из соотношения  и округлить его значение до ближайшего стандартного. При этом для силовых передач желательно иметь модуль не менее 1,5-2 мм.

5.Определяют размеры зубчатых колес.

 

Материалы зубчатых колес

---

Сталь
1 группа Твердость рабочих поверхностей зубьев HB 350	2 группа Твердость рабочих поверхностей зубьев HB>350
Cтали обыкновенного качества Ст.5, Ст.6 Качественные углеродистые стали 35, 40, 45, 50, 55 и др. Легированные стали марок 35Х, 40Х, 45Х, 40ХН и др.	Легированные стали 20Х, 12ХНЗА, 18ХГТ, 40Х, 40ХФА, 28Х2МЮА;
Способы термообработки: Нормализация, улучшение. Термообработку проводят до нарезания зубьев. Это обеспечивает высокую степень точности без применения отделочных операций (шлифовки, притирки).	Способы термообработки: Поверхностная закалка, цементация, азотирование, цианирование, поверхностная закалка токами высокой частоты (ТВЧ). Зубья нарезают до термообработки. Искажение формы зубьев, возникшее в результате термообработки, исправляют шлифованием или обкаткой со специальными пастами.
Область применения

Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 532; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

⇐ Предыдущая12

---

Мы поможем в написании ваших работ!