Расчет зубчатых соединений

Основными критериями работоспособности и расчета зубчатых соединений являются:

- сопротивление рабочих поверхностей смятию;

-- сопротивление изнашиванию от фреттинг-коррозии (это коррозионно-механическое изнашивание при малых относительных колебательных перемещениях соприкасающихся поверхностей).

Упрощенный расчет по обобщенному критерию. Вупрощенной расчетной модели принято равномерное распределение нагрузки по длине зубьев. При этом получают:

где ‑ номинальный крутящий момент (наибольший из длительно действующих);

= 0,7…0,8 ‑ коэффициент неравномерности нагрузки по зубьям;

‑ число зубьев;

‑ рабочая высота зубьев;

‑ рабочая длина зубьев;

‑ средний диаметр соединения.

- допускаемое напряжение смятия зависящее от типа соединения, условий эксплуатации и твёрдости зубьев.

Для прямобочных зубьев: ; .

для эвольвентных зубьев: ; .

где ‑ модуль зубьев;

Расчет по ГОСТ 21425 — 75. Этот уточненный расчет разработан пока только для прямобочных зубчатых соединений.

При расчете по ГОСТ учитывают неравномерность распределения нагрузки по зубьям и длине зубьев (связанную с погрешностями изготовления и перекосами деталей от нагрузки), приработку рабочих поверхностей, срок службы и пр.

Нагрузочная способность соединения определяется как меньшая из двух, полученных по расчету на смятие и на износ.

Расчет на смятие При записи расчетных формул принято все корректирующие коэффициенты учитывать при расчете допускаемых напряжений. При этом формулу (6.5) записывают в виде

а допускаемые напряжения

где ‑ предел текучести материала рабочих поверхностей зубьев детали меньшей твердости;

= 1,25…1,4 ‑ коэффициент запаса прочности:

‑ коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями;

‑ коэффициент продольной концентрации нагрузки;

‑ коэффициент концентрации нагрузки от погрешностей изготовления.

‑ коэффициент динамичности нагрузки.

Расчет на износ. Различают расчеты, когда износ допускается при некотором ограниченном сроке службы и когда износ не допускается или он практически мал при неограниченно большом сроке службы (расчет на безызносную работу). Соединения, нагруженные только крутящим моментом (например, муфты с валами), на износ не рассчитываются.

Расчет на износ выполняют по условию

где ‑ допускаемое напряжение по износу;

где ‑ допускаемое условное давление при числе циклов N = 10⁸ (см. ниже) и постоянном режиме нагружения;

‑ коэффициент неравномерности нагрузки и различного скольжения на зубьях при расчете на износ;

‑ коэффициент продольной концентрации нагрузки такой же, как и при расчете на смятие;

‑ коэффициент переменности нагрузки;

‑ коэффициент числа циклов микросдвигов в соединении за полный срок службы;

‑ коэффициент условий смазки подвижных соединений;

‑ коэффициент осевой подвижности в соединении.

Расчет на безызносную работу при неограниченно большом сроке службы выполняют по формуле

где ‑ допускаемое давление на рабочих поверхностях зубьев по условию безызносной работы, зависящий от вида термообработки зубьев;

Дата добавления: 2015-07-15