Ширина колес

Визначимо ширину колес за формулою:

,

де – ширина колеса тихохідного вала.

,

де - ширина колеса швидкохідного вала

2.4Перевірка міцності колес за напругою згину

При перевірці міцності колес порівнюють дійсне напруження з допустимою. Допустиме напруження згину при розрахунку на витривалість:

,

де σ_Flimb – базова межа витривалості зуб’їв на злам від напруження згину;

– коефіцієнт, що враховує шорсткість поверхні зуб’їв; приймаємо

;

– коефіцієнт, що враховує розміри зубчатого колеса (масштабний

фактор); приймаємо ;

– коефіцієнт безпеки; приймаємо ;

– коефіцієнт, що враховує вплив двобічного прикладення

навантаження, яке виникає при реверсивному обертанні, у

сателітах планетарних передач; при однобічному навантаженні

– коефіцієнт довговічності – враховує вплив терміну дії та режиму

навантаження передачі.

Допустиме напруження для шестерні і колеса визначається за формулами:

;

Визначимо еквівалентне число циклів зміни напруги у колесі:

де

Враховуючi,що в i разiв, коли то робимо висновок:

, звiдси коефіцієнт довговічності .

Таким чином, допустиме напруження для шестерні і колеса:

= МПа

= = МПа

Для визначення дійсного напруження згину необхідно:

1) вибрати модуль;

2) визначити дійсну кількість зуб’їв колес та кут нахилу зубців;

3) знайти еквівалентну кількість зуб’їв для визначення коефіцієнта форми зуб’їв;

4) визначити коефіцієнти т , що враховують специфіку роботи косизубих зуб’їв;

Нормальний модуль визначається за співвідношенням:

Значення модуля, відповідно до стандарту [в 4], приймаємо: .

Визначимо кількість зуб’їв шестерні та колеса, приймаючи заздалегідь кут нахилу зуб’їв .

Максимальну кількість зуб’їв обчислюємо відповідно до міцності зубців на згин:

Приймаємо

Число зуб’їв колеса визначаємо за формулою:

Остаточне значення кута нахилу зуб’їв:

тобто

Визначимо осьовий коефіцієнт перекриття для даного кута:

Для визначення коефіцієнтів форми зуб’їв і знайдемо еквівалентну кількість зуб’їв шестерні та колеса:

За значенням еквівалентних чисел зуб’їв виберемо значення коефіцієнті

форми зуб’їв:

Визначимо коефіцієнт Y_β – коефіцієнт, який враховує нахил дотичної лінії до основи зуба, нерівномірність епюри навантаження та роботу зуб’їв як пластини, а не як балки:

Коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зуб’ями, визначимо за формулою:

де

Таким чином:

Визначимо дійсні місцеві згину в зубi.

Оскільки матеріал шестерні міцніший, ніж матеріал колеса, а зуб шестерні тонший біля основи, ніж у колеса, розрахунок виконують за тим із зубчатих коліс, у якого менше відношення:

Розрахунок виконуємо по колесу

отже,

Умови міцності дотримуються.

2.6 Геометричні розміри колiс

Коловий модуль:

Початкові діаметри шестерні і колеса :

Перевіримо правильність підрахунку початкових діаметрів:

Діаметри вершин шестерні і колеса :

Діаметри западин шестерні і колеса :

3. РОЗРАХУНОК ВАЛА НА МІЦНІСТЬ

3.1 Зусилля в зачепленні

Схема навантаження швидкохідного вала представлена на рис. 3.

Рисунок 3.-Схема навантаження швидкохідного вала

Колове зусилля:

де – крутящий момент, що передається швидкохідним валом.

Радіальне зусилля:

Осьове зусилля:

3.2 Швидкохідний вал

Вибір матеріалу вала:

Приймаємо сталь 45, поліпшену з наступними механічними характеристиками.

; ; ; ;

; ; .

Допустиме напруження

При виборі муфти враховуємо момент, який крутить, що передається валом . Вибираємо муфту [в 2].

Її характеристики:

-крутильний момент Мкр =31,5 Нм

-діаметр кола розташування пальців D = 63 мм

Зусилля від муфти, що діє на вал:

Відстань між опорами вала для приблизного розрахунку:

Довжина консольної ділянки вала орієнтовно:

Опорні реакції у вертикальній площині від сил, що діють у зачепленні:

Максимальний згинальний момент у небезпечному перерізі, що

проходить через середину шестерні:

Опорні реакції та згинальний момент у горизонтальній площi:

Максимальний згинальний момент у небезпечному перерізі, що

проходить через середину шестерні:

Результуючий згинальний момент від сил, що діють у зачепленні, у

перерізі, який проходить через середину шестерні:

Опорні реакції від сили, що діє в муфтi

Максимальний згинальний момент у небезпечному перерізі, що проходить через середину опори А:

Згинальний момент у перетині, що проходить через середину шестірні.

Сумарний максимальний згинальний момент у перерізі, що проходить через середину шестерні, від сил, що діють у зачепленні та від муфти:

Приведені (еквівалентні) моменти у небезпечних перерізах вала

а) Що проходять через середину шестірні:

де a- коефіцієнт, що враховує різницю в режимах навантаження ()

б) Що проходять через середину опори А:

Діаметр вала під шестірнею

,

де – допустиме напруження в залежності від матеріалу та режиму навантаження. Тоді обираємо .

Отриманий діаметр вала слід збільшити на 10% у зв’язку з наявністю шпонкової канавки, а потім округлити його до стандартного значення з нормального ряду діаметрів:

, приймаємо

Діаметри вала під підшипники:

Відповідно до стандарту, приймаемо:

Дiаметр вала пiд шестерню=25мм

Дiаметр вала пiд муфту=20мм

Дiаметр вала на опорах А и В=17мм

Розрахункова схема епюри моментів швидкохідного вала представлена на рис. 4.

Рисунок 4.- Розрахункова схема і епюри швидкохідного валу

4.ВИБІР КОНСТРУКТИВНИХ РОЗМIРIВ ЗУБЧАСТИХ КОЛIС

---

Дата добавления: 2015-07-26