Коэффициенты расчетной нагрузки

По ГОСТ 21354 – 87 коэффициенты расчетной нагрузки определяются как произведение коэффициентов:

K _F = K _FA K _{F α}K _{F β}K _FV,

K _H = K _HA K _{H α}K _{H β}K _HV,

где K _A - коэффициент, учитывающий внешнюю динамическую нагрузку; K_α - коэффициент распределения нагрузки между зубьями, K_β - коэффициент концентрации нагрузки; K _V - коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку.

Концентрация нагрузки и динамические нагрузки различно влияют на прочность по контактным и изгибным напряжениям. Соответственно различают:

· K _H = K _HA K _{H α}K _{H β}K _HV - в расчетах по контактным напряжениям;

· K _F = K _FA K _{F α}K _{F β}K _FV - в расчетах по напряжениям изгиба.

Коэффициент внешней динамической нагрузки K _A в приводах главного движения металлорежущих станков следует принимать K _HA = K _FA = 1,25.

Таблица 2.36

Коэффициенты K _{F β} и K _{Н β}

	Угол наклона зубьев	Расположение передач
симметричное	вблизи опоры	консольное
Жесткость вала
любая	высокая	средняя	высокая	средняя
Степень точности по нормам плавности
4,5,6			4,5,6			4,5,6			4,5,6			4,5,6
K F β, K Н β
0,2	β = 0º		1,05	1,07	1,05	1,07	1,1	1,1	1,12	1,13	1,1	1,1	1,15	1,2	1,2	1,25
β > 0º		1,07	1,1	1,07	1,1	1,14	1,14	1,17	1,18	1,14	1,14	1,21	1,28	1,28	1,35
0,3	β = 0º	1,05	1,07	1,1	1,08	1,1	1,15	1,18	1,2	1,2	1,15	1,2	1,25	1,2	1,3	1,35
β > 0º	1,07	1,1	1,14	1,11	1,14	1,21	1,25	1,28	1,28	1,21	1,28	1,35	1,28	1,42	1,49
0,4	β = 0º	1,05	1,1	1,15	1,1	1,15	1,2	1,2	1,25	1,3	1,2	1,25	1,3	1,3	1,4	1,45
β > 0º	1,07	1,14	1,21	1,14	1,21	1,28	1,28	1,35	1,42	1,28	1,35	1,42	1,42	1,56	1,63
0,6	β = 0º	1,1	1,15	1,2	1,15	1,2	1,3	1,3	1,35	1,45	1,3	1,35	1,45	1,45	1,6	1,65
β > 0º	1,14	1,21	1,28	1,21	1,28	1,42	1,42	1,49	1,63	1,42	1,49	1,63	1,63	1,84	1,91
0,8	β = 0º	1,1	1,2	1,3	1,2	1,3	1,4	1,4	1,5	1,6	1,4	1,5	1,6	1,6	1,8	1,9
β > 0º	1,14	1,28	1,42	1,28	1,42	1,56	1,56	1,7	1,84	1,56	1,7	1,84	1,84	2,12	2,26
	β = 0º	1,15	1,25	1,35	1,25	1,35	1,5	1,5	1,6	1,75	–	–	–	–	–	–
β > 0º	1,21	1,35	1,49	1,35	1,49	1,7	1,7	1,84	2,05	–	–	–	–	–	–
Примечание. Коэффициенты K F β и K Н β приведены для зубчатых колес, используемых в коробках скоростей и редукторах станков.

Коэффициент распределения нагрузки между зубьями K_α определяется в зависимости от степени точности (n _СТ) изготовления зубчатых колес по нормам плавности. Для прямозубых передач:

K _{H α} = 1 + 0,06(n _СТ – 5), при 1 ≤ K _{H α} ≤ 1,25.

Для косозубых передач при твердости поверхностей зубьев шестерни H₁ > 350HB и колеса H₂ > 35HB:

K _{H α} = 1 + 0,15(n _СТ – 5), при 1 ≤ K _{H α} ≤ 1,6.

В расчетах на прочность по напряжениям изгиба полагают K _{F α} = K _{H α}, для прямозубых колес K _{F α} =1. Отметим, что для точно изготовленных передач K _{H α} = 1.

Коэффициенты K _{F β} и K _{Н β}, учитывающие концентрацию нагрузки по ширине зубчатого венца, зависят от расположения колес относительно опор, материала передачи, ширины венца и степени точности передачи. При конструировании передачи необходимо учитывать все факторы, влияющие на концентрацию нагрузки, и в первую очередь учитывать жесткость валов, опор и корпусов. Приближенные значения K _{F β} и K _{Н β} определяются по табл. 2.36.

Коэффициенты K _FV и K _НV выбирают по табл. 2.37 в зависимости от степени точности передачи по нормам плавности, твердости зубьев, наклона зуба и окружной скорости. Коэффициент K _FV = K _НV при условии, что оба колеса передачи закалены до высокой твердости H > 350HB.

Таблица 2.37

Коэффициенты K _FV и K _НV динамической нагрузки

Степень точности	, мм	Угол наклона зубьев	Окружная скорость V, м/с
1…3	3…6	6…9	9…12	12…15	15…18	18…24
	10…100	β = 0º		1,05	1,05	1,1	1,1	1,15	1,15
β > 0º		1,025	1,025	1,05	1,05	1,075	1,075
100…200	β = 0º		1,05	1,1	1,15	1,15	1,2	1,3
β > 0º		1,025	1,05	1,075	1,075	1,1	1,15
	10…100	β = 0º		1,05	1,1	1,1	1,15	1,2	1,25
β > 0º		1,025	1,05	1,05	1,075	1,1	1,125
100…200	β = 0º	1,05	1,1	1,15	1,2	1,2	1,3	1,35
β > 0º	1,025	1,05	1,075	1,1	1,1	1,15	1,175
	10…100	β = 0º		1,05	1,1	1,15	–	–	–
β > 0º		1,025	1,05	1,075	–	–	–
100…200	β = 0º	1,05	1,1	1,15	1,25	–	–	–
β > 0º	1,025	1,05	1,075	1,125	–	–	–
	10…100	β = 0º		1,1	1,15	–	–	–	–
β > 0º		1,05	1,075	–	–	–	–
100…200	β = 0º	1,05	1,15	1,2	–	–	–	–
β > 0º	1,025	1,075	1,1	–	–	–	–
Примечания: 1. Коэффициенты K FV и K НV приведены для нормально и тяжело нагруженных зубчатых передач. 2. Коэффициенты K FV и K НV приведены для зубчатых передач при H1 > 350HB и H2 > 350HB.

Дата добавления: 2015-07-17