Проектный расчет цилиндрической передачи

Цель проектного расчета состоит в том, чтобы определить минимально необходимые параметры передачи, которые бы обеспечивали ее работоспособность. Часто задается еще и срок службы. Наиболее опасным для данного типа деталей машин является поломка зуба, которая в основном происходит вследствие недостаточной усталостной объемной

Рис. 1

прочности материала. Вид разрушения для прямозубых колес показан на рис. 1. Для закрытых передач, работающих в жидкой смазке, опасным видом разрушения является выкрашивание рабочей поверхности зуба, которое наблюдается на ножках зубьев. Это показано на рис. 2.

Рис. 2

Проектный расчет сос-тоит в определении межосе-вого расстояния, которое должно обеспечить контак-тную прочность зубьев.

.

Здесь в мм. Коэффициент для прямозубой передачи равен 0,85; для косозубой - 0,75.

u - передаточное число.

- учитывает ошибки в изготовлении колес. Точность изготовления задается степенью точности передачи . Для диапазона исходных данных в курсовых работах достаточно назначать 8-ю степень точности. Для прямозубых передач .

Для косозубых передач . При твердости H<350 HB хотя бы одного из колес С= 0,25, а для твердых зубьев колеса и шестерни (H>350 HB) C= 0,15.

Коэффициент следует принять 1,1. Это не соответствует его действительным значениям, но дает результаты, не требующие корректировок.

- момент на колесе передачи (Н×мм).

- приведенный модуль упругости, равный . Модуль упругости стали равен 2,1× (МПа).

- допускаемое контактное напряжение (МПа).

- относительная ширина передачи, равная .

Для прирабатывающихся передач 0,3..0,5; для твердых зубьев с HB >350 - 0,25..0,3.

1.2 Определение допускаемого контактного напряжения

Основным материалом зубчатых передач являются стали. В зависимости от твердости различают колеса с твердостью НВ < 350 и высокой твердостью - НВ > 350. Передачи с высокой твердостью позволяют сделать передачи более компактными. Однако при этом надо иметь в виду более сложную технологию изготовления. Кроме того, усложняется проектирование подшипниковых узлов валов. Поэтому при проектировании обычных передач следует применять термоулучшенные стали, характеристики которых приведены в нижеследующей таблице.

Таблица 1.1

Марка стали	Размер сечения s, мм, не более	Механические свойства	Термо- обработка
Твердость HB	Предел прочности , МПа	Предел текучести , МПа
		192...228			Улучшение
		170…217			Нормализация
	241...285			Улучшение
		179...228			Нормализация
	228...255			Улучшение

В передаче различают шестерню и колесо. Шестерня имеет меньшее число зубьев. Желательно, чтобы твердость зубьев шестерни была на 10-15 единиц НВ больше, чем колеса. Твердость зависит от термообработки и расчетного сечения s, которое устанавливается из следующего рисунка.

Рис. 3

Допускаемые контактные напряжения определяются отдельно для колеса и шестерни. Для этого быть определены средние твердости. Допускаемое контактное напряжение

.

Здесь - предел контактной выносливости. Для термоулучшенных сталей =2НВ+70 МПа.

- коэффициент безопасности. 1,1 - при однородной структуре зуба, что имеет место для улучшенных сталей. Для закалки ТВЧ структура неоднородная. Тогда 1,2.

- коэффициент долговечности. При расчете на неограниченный срок службы эта величина принимается равной единице.

Должны быть найдены и . Далее, если передача прямозубая, за допускаемое напряжение передачи принимается меньшее из этих двух. Если передача косозубая, то , но не более 1,25 и не менее .

Теперь по формуле рассчитывается межосевое расстояние . Также находится и ширина зубчатого венца колеса . Полученное значение округляется до целого, но в стандартных редукторах оно должно быть взято из стандартного ряда.

Полученное межосевое расстояние следует округлить по ряду для нестандартных редукторов: 40, 42, 45, 48, 50, 55, 60, 63, 65, 70, 72, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 120, 125, 130, далее через 10 до 260 и через 20 до 420.

Дата добавления: 2015-11-16