1. В прямозубой передаче действует нормальная сила Fn, которая состоит из следующих сил:
Ft – окружная сила (касательно к начальной окружности), FR – радиальная сила (к центру окружности). Ft=2000×T1/dW1, FR=Ft × tg aW, где aW – угол зацепления.
2) В косозубых передачах действуют следующие силы:
радиальная сила FR=Ft×tg a / cos bW, где bW – угол наклона зуба,
осевая сила (вдоль оси) FX = Ft × tg bW, окружная сила Fn=Ft / (cos a ×cos bW).
Основные параметры зубчатых передач.
m – модуль, aW – межосевое расстояние, Yd =bW(ширина)/dW – коэффициент ширины, a = 20° – угол профиля, U – передаточное число. Для повышения контактной или и изгибной прочности применяют смещение зуборезного инструмента, т.е. a < 20°.
14)Расчет зубчатых передач на сопротивление контактной усталости
Целью расчета является предотвращение усталостного выкрашивания.
Расчет производится по формуле Герца-Беляева. Зависимость Герца-Беляева для нормальных напряжений в месте контакта двух сухих неподвижных цилиндров из изотропных материалов
|
|
qH – удельная погонная сила по нормали к профилю; n1, n2 – коэффициент пуансона; E1, E2 – модуль упругости материала, r – радиусы кривизны каждого цилиндра. 1/r=1/r1 ± 1/r2, «+» для внешного зацепления, «–» для внутренного зацепления.
Формула Герца-Беляева для пары зубчатых колес
ZE – коэффициент, учитывающий свойства материалов
Ze – коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий
– для прямозуб. – для косозубых
15)Расчет передач на сопротивление усталости при изгибе
Расчет выполняется при предположениях, что зуб нагружен силой FH, в зацеплении находится одна пара зубьев, а также силы трения отсутствуют.
Наибольшее трение в точке b, однако растягивающий эффект в точке a, r – радиус выпуклости зуба,
£[d]F
YFS – коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжения
Yb – коэффициент, учитывающий угол наклона
Ye – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев. Ye= 1/e£ – для косозубой передачи, Ye = 1 для прямозубой передачи.
m выбрать по возможности меньше, z соответственно больше. m=(0,01... 0,02)aW. В случае открытой передачи
Расчет по модулю
Если прочность на изгиб является основным критерием работоспособности. Расчет ведется в форме определения модуля по заданным числам зубьев с последующей проверкой контактной прочности (или формула выше)
Допускаемые напряжения
Для расчета переменный режим заменяем эквивалентным.
NE = NS ×mH, NFE=NS ×mF, NS – суммарное число циклов = 60×n×nЗ×Lh, где
Lh – ресурс работы передачи,
nЗ– число зубьев зацеплении,
n– частота вращения.
p = qH/2, p = qF. Допускаемые контактные и изгибные напряжения устанавливаются на основе кривых усталости
|
|
NHG = 30×HB2,4, NFG = 4×106. Если NHE£NHG, то qH=6,если NHE>NHG, то qH=20.
Коэффициенты долговечности:
и
qF = 6 для нормальных умеренных колес, qF = 9 для поверхностно-закаленных колес.