2018-02-14
541
Допускаемые контактные напряжения 
для шестерни и 
для колеса определяем по общей зависимости в виде:
- предел контактной выносливости, МПа. По таблице 2.2 [1, с. 45 ] предел контактной выносливости для колес из улучшенных сталей при средней твердости на поверхности зубьев < 350 НВ:
Шестерня: 
Колесо: 
- коэффициент долговечности (учитывает влияние ресурса):
, при условии 
для колес из улучшенных сталей.
- число циклов, соответствующее перелому кривой усталости:
Шестерня: 
Колесо: 
- число эквивалентных циклов, соответствующее назначенному ресурсу:
- коэффициент эквивалентности, который определяется по табл. 2.4 [1, c. 46] в зависимости от типового режима.
Назначаем для привода типовой режим II — средний равновероятностный:
Тогда:
- ресурс передачи в числах циклов перемены напряжений:
где п - частота вращения шестерни или колеса, об/мин;
- суммарное время работы передачи в часах:
Назначаем L= 12 лет – число лет работы; 
=0,7 - коэффициент годового
использования привода; 
= 0,25- коэффициент суточного использования.
|
|
|
Таким образом:
ч.
Шестерня: 
При этом 
- частота вращения шестерни. 
Колесо: 
, при этом 
Шестерня: 
Колесо: 
Так как 
> 
, то 
Так как 
> 
, то 
- коэффициент, учитывающий влияние шероховатости сопряженных поверхностей зубьев; назначаем для обоих колес шлифование и полирование поверхностей зубьев; принимаем =1
- коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости:
=1…1,15 для малых окружных скоростей 
Принимаем =1 (минимальное значение)
- коэффициент запаса прочности:
=1,1 – для колес из улучшенных сталей.
Таким образом:
Допускаемое напряжение 
принимается равным меньшему из допускаемых напряжений шестерни и колеса.
2.3. Допускаемые напряжения изгиба
Допускаемые напряжения изгиба для шестерни 
и колеса 
определяем по обшей зависимости в виде:
- предел выносливости при изгибе, МПа. По табл. 2.3 [1, c. 45] предел выносливости для колес из улучшенных сталей при твердости <350 НВ:
=1,75 
Шестерня: 
Колесо: 
- коэффициент долговечности (учитывает влияние ресурса):
, при условии 
где 
и q=6 для колес из улучшенных сталей;
- число циклов, соответствующее перелому кривой усталости;
- эквивалентное число циклов, соответствующее назначенному ресурсу:
- коэффициент эквивалентности, который определяется по таблице 2.4 [1, c. 46] в зависимости от типового режима II и показателя
q = 6: = 0,143.
- ресурс передачи (используется из раздела 2.2).
Шестерня: 
Колесо: 
Шестерня: 
Колесо: 
Для выполнения условия 
и 
рассмотрим соотношения 
с 
и 
с 
Так как 
и 
, то принимаем 
и 
и 
- коэффициент, учитывающий влияние шероховатости переходной поверхности между зубьями:
|
|
|
Назначаем шлифование и полирование поверхностей для колес из улучшенных сталей. Принимаем YR= 1,1.
- коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения
нагрузки (реверса):
=1 при одностороннем приложении нагрузки.
- коэффициент запаса прочности для колес из улучшенных сталей.
Шестерня: 
Колесо: 
Допускаемое напряжение изгиба равно меньшему из 2, десятые и сотые доли отбрасываются.
Принимаем 
Межосевое расстояние
Определяем предварительное значение межосевого расстояния, мм:
,
К - коэффициент, зависящий от поверхностной твердости зубьев:
К = 10 при 
, и Н2 <350 НВ;
и - передаточное число зубчатой передачи 
;
;
Окружную скорость v вычисляем по формуле, м/с:
;
где 
- частота вращения вала шестерни, об/мин (
об/мин)
м/с
По таблице 2.5 [1, c. 46] назначаем 8 степень точности цилиндрической зубчатой передачи. Устанавливаем, что передача будет козобубой.
Уточняем предварительно найденное межосевое расстояние, мм:
- коэффициент межосевого расстояния, МП: Ка = 410 - для косозубой передачи.
- коэффициент ширины зубчатого венца относительно межосевого расстояния:
; 0,4; 0,5- при симметричном расположении колес относительно опор. Принимаем 
- коэффициент нагрузки в расчетах на контактную погрешность:
Коэффициент KHv учитывает внутреннюю динамику нагружения, связанную с ошибками шагов зацепления и погрешностями профилей зубьев шестерни и колеса. Значения КНи принимаем по таблице 2.6 [1, c. 46] в зависимости от степени точности передачи по нормам плавности (8), окружной скорости (
), твердости на поверхности зубьев (< 350 НВ) для косозубой передачи. При несовпадении скорости v с табличными значениями применяем формулу интерполяции:
- значение 
для меньшей табличной скорости 
;
- значение KHv для большей табличной скорости 
;
и - большее и меньшее табличные значения скорости, в диапазоне которых находится действительное значение скорости v.
- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий (
-в начальный период работы передачи, 
- после приработки).
находим по табл. 2.7 [1, c.47] в зависимости от коэффициента 
, схемы передачи и твердости на поверхности зубьев.
- коэффициент ширины зубчатого венца колеса относительно диаметра шестерни: 
;
Так как 
и 
не известны, то значение 
вычисляем ориентировочно:
; 
=1,04 (для схемы 6 и 
)
- коэффициент, учитывающий приработку зубьев. Его значение находим по табл. 2.8 [1, c. 48] в зависимости от окружной скорости v для зубчатого колеса, имеющего твердость 
= 248,5 НВ 
250НВ.
При несовпадении действительной скорости v с табличными значениями для определения KHw применяем формулу интерполяции:
для 
;
для 
.
Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями в связи с погрешностями шага зацепления и направления зуба:
- начальное значение коэффициента, 
- после приработки. 
определяем в зависимости от степени точности по нормам плавности (пст = 8 для степени точности 8).
Для косозубых передач: 
Отсюда следует: 
Вычисленное значение округляем до блажащей большей величины из ряда стандартных значений.
Выбираем такое значение 
,чтобы 
Принимаем 
мм.
