Силы в зацеплении цилиндрической зубчатой передачи
Определение величины сил в зацеплении цилиндрических передач необходимо для расчета на прочность зубьев колес, валов и их опор. Силы определяют в статике без учета динамики, ошибок изготовления и деформаций деталей. Эти явления учитываются соответствующими коэффициентами при определении расчетной нагрузки. Силы в зацеплении определяются в полюсе П в зоне однопарного зацепления и направлены по линии зацепления. При этом считаем, что вся нагрузка передается одной парой зубьев.
Распределенную нагрузку по линии контакта зубьев K2K2 заменяем результирующим вектором Fn в нормальной плоскости к линии контакта (рис. 8.22, б). В зацеплении без смещения или в равносмещенной передаче результирующий вектор можно разложить по осям координат в окружном Fτ , радиальном Fr и осевом направлениях (рис. 8.22, а, в).
Известны вращающие моменты на валах Т1 и Т2, Н・м.
Окружную силу определяем через известный вращающий момент
где d1, d2 – диаметры делительных окружностей, мм.
Радиальную Fr, осевую Fa и результирующую Fn силы находят через окружную Ft (рис. 8.22, а, в):
где α – угол зацепления, принимаем 200; β – угол наклона зуба в косозубом зацеплении.
Для прямозубой передачи угол β=0 и осевая сила Fa=0
Угол β в большинстве конструкций берется в пределах 8…200. В мощных редукторах, где применяются шевронные колеса, не передающие на подшипники осевых нагрузок, угол наклона может быть от 25 до 450
|
|
|
Расчетная нагрузка. Коэффициенты концентрации нагрузки
Коэффициенты относящиеся к нагрузке, обозначаются буквой K с индексами, коэффициенты, специфические для расчета на изгиб – буквой F, а для расчета на контактную прочность – буквой H.
Расчетная нагрузка на зубчатом колесе складывается из:
− номинальной или при переменном режиме работы наибольшей длительно действующей нагрузки;
− дополнительной внешней нагрузки от перегрузок – внешней динамики;
− внутренней динамической нагрузки, связанной с погрешностями изготовления или податливостью зубьев, валов или подшипников;
− дополнительной нагрузки на опасном участке длины зубьев,
появляющейся от перекосов валов и начальной погрешности изготовления – концентрация нагрузки.
Расчетная нагрузка при определении прочности зубьев равна произведению номинальной нагрузки и коэффициента нагрузки K > 1: Tp=TK; Fp=FK.
Коэффициенты нагрузки определяют следующим образом:
KH=KHAKHβKHvKHα;
KF=KFAKFβKFvKFα,
где KA (KHA, KFA) – коэффициенты, учитывающие внешнюю динамическую нагрузку, если динамическая внешняя нагрузка учтена. В противном случае ее определяют экспериментально;
Kβ (KHβ, KFβ) – коэффициенты, учитывающие неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий (коэффициенты концентрации нагрузки Kβ ≈ 1,05…1,2);
|
|
|
Kv (KHv, KFv) – коэффициенты, учитывающие внутреннюю динамическую нагрузку (в зависимости от степени точности передачи и окружной скорости Kv ≈ 1,05…1,5);
Kα (KHα, KFα) – коэффициенты, учитывающие распределение нагрузки между зубьями ( в зависимости от степени точности и окружной скорости Kα ≈ 1,02…1,1).
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 414; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!