Мы поможем в написании ваших работ!
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
|
Определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба
Результаты расчета зубчатой передачи сведены в таблицы (Табл. 3 – Табл. 9) [7].
Табл. 3
Исходные данные
| Наименование параметра
| Обозначение
| Быстроходная ступень коническая
| Тихоходная ступень цилиндрическая
| Мощность передачи Р, кВт
| Р
| 9,1
| 8,61
| Передаточное число
| U
| 3,81
| 4,59
| Частота вращения, мин-1
| n
|
|
|
|
| Срок службы, ч
| Lh
| 17500
| Режим работы
|
| постоянный
| Тмах/Тном
|
| 2,2
| Угол зацепления, град
|
| 0°
| Степень точности
|
| 8-B
| Заготовка
| Шестерня
|
| поковка
| Колесо
|
| поковка
| Марка стали
| Шестерня
|
| 40Х
| Колесо
|
| Термообработка
| Шестерня
|
| Закалка ТВЧ
| Колесо
|
| Твердость рабочей поверхности зубьев, HRC
| Шестерня
| HB
| 55
| 55
| Колесо
| 50
| 50
| Смещение
| Шестерня
| x
| 0
| Колесо
| Количество зубьев
| Шестерня
| Z
| 22
| 22
| Колесо
| 84
| 102
| | | | | | | Табл. 4
Определение допускаемых контактных напряжений
| Наименование параметра
| Обозначение
| Формула
| | Значения для ступени
| Быстроходная ступень
| Тихоходная ступень
| Количество нагружений за один оборот
| с
|
| Ш
|
|
| К
|
|
| Количество циклов нагружения с учётом режима работы, млн.
| Nk
| Nk=60∙c∙n∙Lh
| Ш
| 1530,9
| 400,9
| К
| 401,8
| 87,5
| Базовое число циклов, млн.
| NHB
| NHB=30∙(HB)2.4
| Ш
|
|
| К
| 85,9
| 85.9
| Показатель степени
| m
| т.к. Nk> NHB
| Ш
|
|
| К
|
|
| Коэффициент долговечности
| ZN
| ZN=
| Ш
| 0.88
| 0.94
| К
| 0.93
|
| Коэффициент запаса прочности
| SH
| для зубчатых колес с поверхностным упрочнением зубьев
| Ш
| 1.2
| 1.2
| К
| 1.2
| 1.2
| Предел контактной выносливости, МПа
| σHlim
| σHlim=17HRC+200
| Ш
|
|
| К
|
|
| Допускаемое контактное напряжение, МПа
| [σ]H
|
| Ш
|
|
| К
|
|
| Принятое
|
|
| 812 787
| Табл. 5
Определение делительного диаметра и модуля
| | Наименование параметра
| Обозначение
| Формула (источник)
| Быстроходная ступень
| Тихоходная ступень
| | Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий
| KHβ
| ГОСТ 21354-87
| 1,09
| 1,05
| | Вспомогательный коэффициент
| Kd
| Для прямозубых передач
Kd =770
| 1013
| 770
| | Коэффициент ширины венца
| Кве
| Кве ≤0,3
| 0,2
| --
| | Относительная ширина венца
| Ψbd
| Для проектировоч-ного расчета
| --
| 0,4
| | Крутящий момент на шестерне, Hм
| T
|
| 60,8
| 218,53
| | Расчетный делительный диаметр, мм
| dW
|
| 59,8
| 80,2
| | Модуль, мм
| Расчетный
| m
|
| 2,3
| 3,34
| | Принятый
| m
| ГОСТ 9563-60
| 4
| 3
| | Внешний делительный диаметр, мм
| Шестерня
| dе
| dе=me z
| 72
| --
| | Колесо
| 276
| --
| | Делительный диаметр, мм
| Шестерня
| dW
|
| --
| 75
| | Колесо
| --
| 345
| | Внешнее конусное расстояние, мм
| Re
| Re=0.5mz
| 141,83
|
| |
Межосевое расстояние, мм
| aW
|
| --
| 210
| | Ширина зубчатого венца, мм
| Расчетная
| b
| b=R ekbe
| 6,5
| --
| | Принятая
| | 10
| | Ширина венца, мм
| Расчетная
| bW
|
| --
| 28,8
| | Принятая
| --
| 28
| | Табл. 6
Определение допускаемых напряжений
для расчета на максимальные нагрузки и на изгиб
| Наименование параметра
| Обозначение
| Формула
| | Значения для ступени
| Быстроходная ступень
| Тихоходная ступень
| Количество циклов нагружения.
| Nk
| Nk=60∙c∙n∙Lh
| Ш
К
| 1530,9
| 400,9
| 401,8
| 87,5
| Базовое число циклов.
| NFβ
| Для обоих колес:
| Ш
К
|
|
| Показатель степени
| m
| Для данного вида термообработки
| Ш
К
|
|
| Коэффициент долговечности
| YN
|
| Ш
|
|
| К
|
|
| Коэффициент, учитывающий размеры колеса
| Yx
|
| Ш
| 1.04
| 1.04
| К
| 1.02
| 1.01
| Коэффициент, учитывающий способ получения заготовки
| Yk
| Так как колеса и шестерни получаем штамповкой, то:
| Ш
К
|
|
| Коэффициент запаса прочности
| SF
| По табл.2.4 [6]
| Ш
К
| 1.7
| 1.7
| Предел выносливости при изгибе, МПа
| σFlim0
| По табл.2.4 [6]
| Ш
К
|
|
| Допускаемое напряжение при изгибе, МПа
| [σF]
|
| Ш
| 355,2
| 355,0
| К
| 346,5
| 343,5
| Предел выносливости при изгибе, МПа
| σFlimmax
| По табл.2.4 [6]
| Ш
К
|
|
| Коэффициент запаса прочности
| SFmax
| ГОСТ 21354-87
| Ш
К
| 1.75
| 1.75
| Допускаемое напряжение при изгибе, МПа
| [σF]max
|
| Ш
|
|
| К
|
|
| Табл. 7Проверочный расчет на контактную выносливость
Проверочный расчет на контактную выносливость
| Наименование параметра
| Обозначение
| Формула (источник)
| Быстроходная ступень
| Тихоходная ступень
| Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий
|
|
|
--
|
0.87
| Окружная скорость, м/с
| V
|
| 5,01
| 1.5
| Коэффициент, учитывающий разность шагов зацепления колёс
| g0
| для модуля до m=4
ГОСТ 21354-87
| 6,10
| 5,6
| Удельная окружная динамическая сила, Н/мм
| WHV
|
| 40,79
| 7,94
| Окружная сила, Н
| Ft
|
|
|
| Коэффициент, учитывающий внутренюю динамическую нагрузку
| KHV
|
| 1.55
| 1.04
| Относительная ширина венца
| Ψbd
|
| 0.26
| 0.33
| Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий
| KHβ
| ГОСТ 21354-87
| 1.31
| 1.04
| Коэффициент нагрузки
| KН
|
| 2,23
| 1.08
| Действующее контактное напряжение, МПа
|
|
|
|
| Сравнение с допускаемым, %
|
|
| 1,7
| 0,2
|
|
|
|
|
| | | | | | |
Табл. 8 Определение действующих напряжений для расчета на изгиб
Определение действующих напряжений для расчета на изгиб
| Наименование параметра
| Обозначение
| Формула
| | Значения для ступени
| Быстроходная ступень
| Тихоходная ступень
| Число зубьев эквивалентных колес
| Zv
|
| Ш
| 18,61
|
--
| К
| 271,03
| Коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений
| YFS
|
| Ш
| 5,02
| 4,00
| К
| 4,22
| 3.58
| Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий
| KFβ
|
|
|
--
|
1.03
| Коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку
| KFV
|
|
|
1.55
|
1.04
| Коэффициент нагрузки
| KF
|
|
| --
| 1.07
| Действующее изгибное напряжение, МПа
| [σF]
|
| Ш
|
|
| К
|
|
| Сравнение с допускаемым
|
|
| Ш
| -26,5
| -16,1
| К
| -36,5
| -22,3
|
Определение геометрических и других параметров колеса и шестерни(Табл. 9).
Все значения линейных размеров приведем в миллиметрах.
Табл. 9 Определение геометрических и других параметров колеса и шестерни
|