Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Выбор допускаемых напряжений
Допускаемые контактные напряжения, МПа, определяют при расчёте зубчатых передач на контактную выносливость согласно ГОСТ 21354-87 отдельно для шестерни, отдельно для колеса и затем для передачи. Допускаемые контактные напряжения при расчете на контактную выносливость определяют согласно ГОСТ 21354-87 по формуле: , (3.2.1) где – предел контактной выносливости поверхности зубьев, соответст-вующий базовому числу циклов напряжений, МПа; – минимальный ко-эффициент запаса прочности; – коэффициент долговечности; – коэф-фициент, учитывающих вязкость смазочного материала (обычно принима-ют =1); – коэффициент, учитывающий исходную шероховатость сопря-женных поверхностей зубьев; – коэффициент, учитывающий влияние окруж-ной скорости и зависящей от ее значения (его определяют по графику на рис. 3.2.1); – коэффициент, учитывающий разность твёрдости материалов сопря-женных поверхностей зубьев; – коэффициент, учитывающий размер колеса. Значение коэффициента принимают для того колеса, зубья которого имеют более грубую поверхность, в зависимости от параметра шероховатости поверхности: =1 при мкм; =0,95 при мкм; =0,9 при мкм. Коэффициент, учитывающий диаметр d (см. рисунок к табл. 3.1.1) заготовки зубчатого колеса: . (3.2.2) При d < 700 мм принимают =1. В общем машиностроении точность изготовления зубчатых колёс, как правило, не выше класса точности 7, диаметр колес достигает максимум 700 мм, а окружная скорость до 6 м/с. Поэтому формулу (3.2.1) можно использовать в упрощенном виде . (3.2.3) Коэффициент запаса прочности интегрально учитывает приближенный характер расчёта. При отсутствии необходимых фактических статистических данных можно применять следующие минимальные значения: для зубчатых колёс с однородной структурой материала =1,1, с поверхностным упрочнением зубьев =1,2, а для передач, выход из строя которых связан с тяжелыми последствиями, рекомендуется =1,25. Рис. 3.2.1. График для определения коэффициента
Коэффициент долговечности можно определить по графику
Рис. 3.2.2. График для определения коэффициента
При , (3.2.4) где – базовое число циклов напряжений, соответствующее пределу выносливости материала; – расчетное число циклов напряжений. Для материалов однородной структуры , для материалов с поверхностным упрочнением . При . (3.2.4.а) Базовое число циклов напряжений, соответствующее пределу выносливости, определяют по графику (рис. 3.2.3) или формуле , (3.2.5) где – поверхностная твердость материала. Расчетное число циклов при постоянном режиме нагружения , (3.2.6) где – частота вращения колеса, по материалу которого определяют допус-тимые напряжения, мин-1; – число зацеплений зуба за один оборот колеса; – расчетный ресурс работы передачи, ч. При переменной нагрузке (при наличии циклограммы нагружения) , (3.2.7) где k – число режимов нагружения; – вращающий момент на i -омрежиме, Н∙м; – максимальный вращающий момент за весь период нагружения, Н∙м; – частота вращения на i -мрежиме, мин-1; – длительность i -ого режима, ч. Предел контактной выносливости поверхности зубьев , соответствующий базовому числу циклов изменения напряжений, определяют по выражениям, приведённым в таблице 3.2.2. В эти формулы подставляют значения твердости материала, выбранные из таблицы 3.1.1. Рис. 3.2.3. График для определения базового числа циклов перемены напряжений
Таблица 3.2.2 Предел контактной выносливости в зависимости от термохимической обработки зубьев
При заданной поверхности обеспечения контактной твердости качество расчетного значения твердости желательно выбирать не минимальное или среднее значение, а наиболее вероятное: , (3.2.8) где – среднее значение твердости; – коэффициент риска; – среднее квадратичное отклонение. Полагая, что разброс значения твердости подчиняется нормальному закону распределения, с достаточной степенью точности имеем ; (3.2.9) , (3.2.10) где , – соответственно максимальное и минимальное значения твердости (см. табл. 3.1.1). Коэффициент риска определяется в зависимости от значения функции , (3.2.11) где – вероятность безотказной работы; – заданная вероятность ресурса работы. В качестве допустимого напряжения при проектном и проверочном расчетах используют: для прямозубых цилиндрических и конических передач – минимальное из допустимых контактных напряжений зубьев шестерни и колеса , определенных по выражению (3.2.1) или (3.2.2); для косозубых, шевронных и конических передач с непрямыми зубьями – значения напряжения, вычисляемое по выражению , (3.2.12) где – меньше из значений и , МПа. При этом должно выполняться условие цилиндрических и конических передач. Рис. 3.2.4. График соотношения твердостей, выраженных в единицах HB, HRC и HV Допустимые напряжения изгиба, МПа, определяют при расчете зубчатых передач на выносливость при изгибе согласно ГОСТ 21354-87 по формуле , (3.2.13) где – предел выносливости зубьев при изгибе, МПа; – коэффициент запаса прочности; – коэффициент долговечности; – опорный коэффици-ент; – коэффициент, учитывающий шероховатость переходной поверхности; – коэффициент, учитывающий диаметр заготовки зубчатого колеса. Предел выносливости зубьев при изгибе, МПа: , (3.2.13 а) где – предел выносливости зубьев при изгибе, МПа, соответствующий базовому числу циклов напряжений и установленный для от нулевого (пульсирующего) цикла напряжений: определяют в зависимости от способа термической или химико-термической обработки по таблице 3.2.3; – коэф-фициент, учитывающий технологию изготовления: при выполнении всех усло-вий, предусмотренных в технологии , при отклонении от примечаний в таблице 3.2.3 принимают ; – коэффициент, учитывающий способ полу-чения заготовки колеса: для поковок и штамповок , проката , ли-тых заготовок ; – коэффициент, учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зубьев: определяют в зависимости от способа термической или химико-термической обработки по таблице 3.2.3. Для колес с нешлифованной переходной поверхностью зубьев принимают ; – ко-эффициент, учитывающий влияние деформационного упрочнения или электро-химической обработки переходной поверхности; определяют в зависимости от способа термической или химико-термической обработки по таблице 3.2.3. Для зубчатых колес без деформационного упрочнения или электрохимической обра-ботки переходной поверхности принимают ; – коэффициент, учитыва-ющий способ приложения нагрузки ; при одностороннем приложении, при двустороннем приложении .
Коэффициент долговечности , (3.2.14) где – базовое число циклов напряжения: для всех сталей ; – число циклов напряжений в соответствии с заданным сроком службы, млн. циклов. Для зубчатых колес из материала однородной структуры, а также закаленных при нагреве ТВЧ со сквозной закалкой и со шлифованной переходной поверхностью независимо от твердости и термообработке зубьев . Тогда . (3.2.15) Для зубчатых колес азотированных, цементированных и нитроцемен-тированных с нешлифованной переходной поверхностью . В этом случае . (3.2.15, а) Если полученное по формулам (3.2.15) и (3.2.15 а) значение коэффициента долговечности меньше нижнего предела или больше верхнего, то для дальнейших расчетов необходимо принимать предельные значения. Для передач, работающих с ресурсом (большинство редукторов принятых объектов общего машиностроения), . Коэффициент , учитывающий градиент напряжений и чувствительность материала к концентрации напряжений (опорный коэффициент), определяется по формуле . (3.2.16) Для передач объектов общего машиностроения с достаточной степенью точности можно принимать . Коэффициент учитывает шероховатость переходной поверхности. Для шлифования и зубофрезерования при шероховатости поверхности мкм принимают . Для полирования зависимость от термического упрочнения принимают: при цементации, нитроцементации, азотировании (полировании до термохимической обработки) , при нормализации и улучшении , при закалке ТВЧ, когда закаленный слой повторяет очертание впадины между зубьями . Коэффициент, учитывающий диаметр d заготовки зубчатого колеса, определяют по формуле (3.2.17) Коэффициент запаса прочности интегрально учитывает приближенный характер метода расчета. В таблице 3.2.3 приведены значения в зависимости от способа термической обработки. Анализ значений коэффициентов, входящих в формулы (3.2.13) и (3.2.13 а), показывает, что при проектировании передач для допустимые напряжения изгиба с достаточной точностью можно определять по упрощенной формуле (3.2.18)
Результаты расчета по упрощенной формуле не повлияют на надежность и прочность проектируемой передачи. Таблица 3.2.3 Приближенные значения , , , (ГОСТ 21354-87)
Окончание табл. 3.2.3
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-09-25; просмотров: 62; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.191.239.123 (0.029 с.) |