Расчетная нагрузка

При работе в зубчатых передачах возникают дополнительные на­грузки, связанные с условиями нагружения, точностью изготовле­ния, жесткостью валов и опор и др. В расчетах это учитывают умно­жением номинальной силы F _номили момента Т_ном на коэффициент нагрузки К:

или .

При расчете по контактным напряжениям коэффициент нагрузки

.

Коэффициент К_А учитывает внешнюю динамическую нагрузку и зави­сит от степени равномерности нагружения двигателя и исполнитель­ного звена. Так, режим нагружения электродвигателя является равно­мерным, а многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания — сред­ним неравномерным. Примером равномерного режима нагружения исполнительного звена являются равномерно работающие ленточные, пластинчатые конвейеры. Те же конвейеры для штучных грузов харак­теризуются малой неравномерностью. При равномерном режиме нагру­жения двигателя и режиме нагружения исполнительного звена с малой неравномерностью К_А=1,25.

При задании нагрузки циклограммой моментов или типовым ре­жимом нагружения, в которых учтены внешние динами­ческие нагрузки, К_А=1.

Коэффициент К_Нβ учитывает неравномерность распределения на­грузки по длине контактных линий зубьев в зацеплении. Индекс у ко­эффициента принят в связи с тем, что неравномерность распреде­ления нагрузки связана с изменением фактического угла наклона зуба β.

Коэффициент K_Нv учитывает внутреннюю динамику нагружения в за­цеплении, связанную прежде всего с погрешностями шагов зацепления шестерни и колеса. Индекс отражает основное влияние на его величи­ну окружной скорости v.

Коэффициент К_Нα распределения нагрузки между одновременно зацеп­ляющимися парами зубьев учитывает влияние ошибок окружного ша­га р и направления зубьев от погрешностей изготовления. Индекс у коэффициента связан с тем, что распределение нагрузки между зу­бьями рассматривается в нормальной плоскости, где измеряется угол зацепления α_ω. Значение коэффициента К_Нα определяют в зависимости от степени точности п_ст (n_ст = 5; 6; 7; 8; 9) по нормам плавности.

Для прямозубых передач:

при условии 1 ≤ К_Нα ≤ 1,25.

Для косозубых передач:

при условии 1 ≤ К_Нα ≤ 1,6,

где С=0,15, если твердость поверхностей зубьев шестерни и колеса Н₁ и Н₂ > 350 НВ; С= 0,25 при твердости Н₁ и Н₂ ≤ 350 НВ или при Н₁ > 350 НВ, а Н₂ ≤ 350 НВ.

Коэффициент К_Нβ зависит от угла перекоса зубчатых колес и от податливости сопряженных зубьев. Угол перекоса, в свою очередь, зависит от деформации валов вследствие изгиба и упругих смещений опор, от схемы расположения передачи относительно опор, а для шестерен, нарезаемых на валах,— от закрутки вала, которая приводит к искривлению зуба. Относительный перекос сопряженных зубчатых колес вызывает неравномерное распределение нагрузки по длине кон­тактных линий. Неравномерность распределения нагрузки тем больше, чем больше угол перекоса и ширина зубчатых колес и чем меньше угловая жесткость шестерен, выполненных за одно целое с валом.

Зубья зубчатых колес имеют способность прирабатываться, в ре­зультате чего распределение нагрузки становится более равномерным вследствие повышенного местного изнашивания. Способность к прира­ботке понижается с повышением твердости и окружной скорости, вызывающими образование между зубьями устойчивого масляного слоя, защищающего их от износа.

Поэтому рассматривают коэффициенты неравномерности распреде­ления нагрузки в начальный период работы и после приработки К_Нβ..

Значение коэффициента определяют в зависимо­сти от , схемы передачи и твердости зубьев.

Значение коэффициента вычисляют по формуле

.

Коэффициент К_Нβ определяют по формуле

,

где значения коэффициента К_w, учитывающего приработку зубьев, на­ходят для зубчатого колеса с меньшей твердостью.

Дата добавления: 2015-08-13