1. Определить допускаемые напряжения на выносливость при изгибе для материала шестерни и колеса :
,
где – предел выносливости при изгибе, соответствующий базовому числу циклов переменных напряжений (табл. 12), МПа;
SF – коэффициент безопасности для кованых или штампованных заготовок (см. табл. 12);
KFL – коэффициент долговечности:
,
где m – показатель степени (см. табл. 12);
22 |
NFE – эквивалентное число циклов при заданном графике нагрузки,
,
Ограничение величины коэффициента долговечности:
при m = 6 ;
при m = 9 .
Таблица 12
Вид термообработки | Марка стали | SF | Показатель степени m зубьев с поверхностью | ||
шлифованной | нешлифованной | ||||
Н, У | 45, 40Х, 40ХН | 1,8 НВ | 1,75 | 6 | 6 |
З–ТВЧ | 45 40Х 40ХН | 400 500 600 | 1,75 | 6 | 6 |
А | 40Х 40ХНМА | 650 700 | 1,75 | 6 | 9 |
Ц | 20Х 18ХГТ | 750 820 | 1,55 | 6 | 9 |
2. Определить эквивалентные числа зубьев шестерни zV 1 и колеса zV 2:
– для прямозубых колес:
– для косозубых колес:
3. Определить коэффициенты формы зубьев шестерни YF 1 и колеса YF 2.
|
|
Коэффициент формы зубьев YF (табл. 13) определить в зависимости от эквивалентного числа zV и коэффициента смещения для колес со смещением.
В учебном проектировании в приводах конвейеров обычно применяют зубчатые цилиндрические колеса без смещения, т.е. х = 0.
Таблица 13
Число зубьев | 17 | 18 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 50 | 60 | 80 | 100 | 150 |
коэффициент формы зуба YF | 4,26 | 4,2 | 4,08 | 3,9 | 3,8 | 3,74 | 3,7 | 3,65 | 3,62 | 3,61 | 3,6 | 3,6 |
4. Сравнить относительную прочность зубьев шестерни и колеса.
Менее прочными считаются зубья того элемента передачи, для которого меньше величина .
5. Определить напряжения изгиба и сравнить его с допускаемым.
Из пары сопряженных элементов – шестерня и колесо – расчет ведут по менее прочному:
где – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;
– коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении, = ;
23 |
6. Определить коэффициенты , , . Для прямозубых колес, ориентировочно, . Для определения для косозубых колес предварительно необходимо вычислить коэффициент осевого перекрытия:
.
Если , то для косозубых колес , если , то
,
где – коэффициент торцевого перекрытия;
– степень точности передачи.
Коэффициент находят по данным табл. 14 в зависимости от величины коэффициента , расположения колеса относительно опор и поверхностной твердости зубьев.
Таблица 14
Значение коэффициента | |||||
Расположение колеса относительно опор | |||||
симметричное | несимметричное | консольное | |||
0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 | 1,01/1,03 1,02/1,05 1,05/1,08 1,08/1,15 1,10/1,18 1,13/1,25 | 1,04... 1,12/1,07... 1,2 1,07... 1,17/1,13... 1,3 1,11... 1,23/1,20... 1,44 1,15... 1,32/1,27... 1,57 1,20... 1,40/1,37... 1,72 1,25... 1,50/1,50... 1,85 | 1,28/1,55 1,50/1,90 1,70/2,3 – – – | ||
Примечание. Для НВ ≤ 350 использовать значения, стоящие в числителе, для НВ > 350 – стоящие в знаменателе.
|
Для прямозубых колес ; для косозубых колес .