Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Критерии работоспособности зубчатых передач

Читайте также:
  1. II. Критерии оценки научно-исследовательской деятельности
  2. III. Критерии оценки культурно-творческой деятельности
  3. Асинхронный режим передачи
  4. Б) Ответственность за несвоевременную передачу документов.
  5. В связи с безвозмездной передачей
  6. Версии стандарта ATA, скорость передачи и свойства
  7. Вибрации и карданная передача

Для хорошо смазываемых зубчатых передач, работающих в за­крытом корпусе, основными критериями работоспособности явля­ются: контактная прочность и прочность при изгибе.

Под контактной прочностью понимают способность контак­тирующих поверхностей зубьев обеспечить требуемую безопасность против прогрессирующего усталостного выкрашивания.

Расчет на предупреждение усталостного разрушения сводится к выполнению условия прочности: σH [σ]H,

 

где σH - контактное напряжение в полюсе зацепления; [σ]H - допус- каемое контактное напряжение.

Расчет на предупреждение смятия при перегрузке сводится к выполнению условия:

σH max ≤ [σ]H max,


где σH max и [σ]Hmax - соответственно фактическое и допускаемое контактные напряжения при действии пиковой нагрузки (например,

при пуске).

Прочность при изгибе - это способность зубьев обеспечить требуемую безопасность против усталостного излома зуба.

Расчет на предупреждение усталостного разрушения сводится к выполнению условия прочности:

σ f ≤[ σ ]F,

где σF - напряжение изгиба в опасном сечении; [σ]F - допускаемое напряжение изгиба зуба.

Расчет на предупреждение поломки от перегрузки сводится к выполнению условия:

σFmax ≤ [σ]Fmax,

где σFmax и [σ]Fmax - соответственно фактическое и допускаемое напряжения изгиба при действии пиковой нагрузки.

Цель расчетов зубчатых передач - обеспечение работоспособ­ности по всем рассмотренным критериям. При проектировочном расчете определяют геометрические размеры зубчатой передачи по заданным условиям нагружения. При проверочном расчете по известным параметрам передачи определяют ее нагрузочную спо­собность или соответствие основным критериям работоспособ­ности.

Расчет на прочность стальных эвольвентных цилиндрических зубчатых передач внешнего зацепления с модулем т > 1 мм стан­дартизован (ГОСТ 21354-87). Ниже приведены основы этого расчета с некоторыми упрощениями, мало влияющими на результаты для большинства случаев практики.

Чаще всего размеры закрытой передачи определяют расчетом на контактную прочность, а расчет зубьев на изгиб является про­верочным с целью определения минимально возможного значения модуля.

При очень высокой твердости (Н ≥ 56 HRC) рабочих поверхно­стей размеры передачи определяют расчетом зубьев на прочность при изгибе, а расчет на контактную прочность является провероч­ным.


 




,

ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ 14.10. Расчетная нагрузка ПИШЕМ САМОЕ ВАЖНОЕ!!!

В зубчатом зацеплении при работе передачи действуют допол­нительные нагрузки, вызываемые условиями нагружения, погреш­ностями изготовления и податливостью зубьев, валов и опор, упру­гими перекосами валов, начальными погрешностями изготовления деталей, образующих узел зубчатой передачи. В расчетах это учи­тывают умножением номинального момента Т или силы F на коэф­фициент нагрузки K, определяя тем самым расчетную нагрузку:

Тр=KТ или Fp =KF.

1. При расчете по контактным напряжениям коэффициент на­грузки

Коэффициентом КА оценивают внешнюю динамическую на­грузку передачи при совместной работе с двигателем и исполни­тельным звеном, не учтенную в циклограмме нагружения. Значения


КА зависят от степени равномерности нагружения двигателя и ис­полнительного звена А ≥ 1).

При равномерном режиме нагружения двигателя и режиме на­гружения исполнительного звена с малой неравномерностью

КА =1,25.

Если в циклограмме учтены внешние динамические нагрузки,

то КА = 1.

Индекс у коэффициента К неравномерности распределения нагрузки пo длине контактных линий выбран в связи с тем, что неравномерность распределения нагрузки связана с изменением пер ­воначального угла β наклона зуба.

Коэффициент КHV учитывает внутреннюю динамику нагруже­ния, обусловленную прежде всего ошибками шагов зацепления и погрешностями профилей зубьев шестерни и колеса. Индекс под­черкивает основное влияние на его величину окружной скорости.

Индекс у коэффициента К распределения нагрузки между зубьями в связи с погрешностями шага зацепления и направления зуба обусловлен тем, что распределение нагрузки между зубьями рас­сматривают в нормальной плоскости, где измеряют угол α зацепления. Неравномерность распределения нагрузки по длине кон­тактных линий (коэффициент К).,Поэтому коэффициент K выбирают в зависимости от отношения ψbd = b2/ d1.

Зубья зубчатых колес могут прирабатываться: в результате повышенного местного изнашивания распределение нагрузки стано­вится более равномерным. Поэтому рассматривают коэффициенты неравномерности распределения нагрузки в начальный период ра­боты и после приработки K.

Значение коэффициента находят в зависимости от степени точности по нормам контакта, отношения ψbd = b2/ d1, схемы расположе-

ния передачи относительно опор и твердости зубьев ( = 1,05... 1,5).


Рис. 14.15

Значение ψbd вычисляют по формуле: ψbd = 0,5 ψba (u ± 1), где ψba -коэффициент ширины венца.

Коэффициент К определяют по формуле

где KHw - коэффициент, учитывающий приработку зубьев, его зна­чения находят в зависимости от окружной скорости для зубчатого колеса с меньшей твердостью. Способность к приработке понижается (значения KHw увеличиваются) с повышением твердости и окруж­ной скорости. При окружной скорости 5 м/с и поверхностной твердости Н = 300 НВ коэффи­циент KHw = 0,4; при Н = 47,5 HRC - KHw = 0,9. Повышение окружной скорости способствует соз­данию между зубьями устойчивого масляного слоя, защищающего их от изнашивания.

Для снижения значения коэффициента К

Рис. 14.16

неравномерности распределения нагрузки по длине контактной линии следует располагать колеса симметрично относительно опор, увели-



чивать жесткость зубчатых колес, валов, опор (применять ролико­вые подшипники вместо шариковых), повышать точность изготов­ления (самих зубчатых колес, отверстий под опоры в корпусах и др.), применять бочкообразные зубья (рис. 14.14 и 14.16).

Внутренняя динамическая нагрузка в зацеплении (коэффи­циент KHV) связана с ударами зубьев на входе в зацепление из-за ошибок изготовления шага и деформации зубьев под нагрузкой. Для безударной работы необходимо, чтобы зубья входили в зацепление и выходили из него по линии зацепления, т.е. чтобы были равны ша­ги зацепления колес под нагрузкой. Если шаг зацепления шестерни меньше шага колеса, то происходит преждевременный вход в зацеп­ление кромки ведомого колеса и наблюдают кромочный (по вершине зуба) удар. При шаге зацепления шестерни большем шага колеса происходит запаздывание выхода из зацепления предшествующей пары зубьев, в результате чего последующая пара с ударом входит в контакт не в начале, а в середине рабочего участка линии зацепле­ния - срединный удар.

Рис. 14.17

Коэффициент внутренней ди­
намической нагрузки KHV прини-­
мают в зависимости от степени
точности передачи по нормам
плавности, окружной скорости и
твердости рабочих поверхностей
(KHV =1,01...1,6). Меньшие значения KHV соответствуют косозубым
твердым передачам высокой точ­ности, работающим при малых окружных скоростях.


Для уменьшения внутренней динамической нагрузки следует по­вышать точность изготовления по нормам плавности, использо­вать косозубые или шевронные передачи, применять фланкирован­ные зубья (зубья со срезанной вершиной, рис. 14.17, чтобы не нару­шалась, теорема зацепления, срезание производят тоже по эволь­венте, но основной окружности 2 меньшего, чем основная окруж­ность 1, диаметра).

Числовые значения коэффициентов , KHV, KHw приведены

в литературе в виде таблиц или графиков.


Дата добавления: 2015-08-09; просмотров: 681 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ | Расчет прямозубых цилиндрических передач на контактную прочность | Расчет зубьев цилиндрических передач на прочность при изгибе | Особенности геометрии и условий работы косозубых зубчатых передач | Понятие о эквивалентном колесе | Общие сведения | Осевая форма зуба | Основные геометрические соотношения | Эквивалентное колесо | Силы в зацеплении |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Точность зубчатых передач| Неравномерность распределения нагрузки между зубьями

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.008 сек.)