страница - 60
Внешняя высота головки зуба
Внешняя высота ножки зуба
Угол головки зуба Угол ножки зуба
Внешний диаметр вершин зубьев
hfe = U2m{
ea2 = e
nfe
6;=arctg-
dae = de + 2me cos S
hael = mtecos$n(l+xi)
hae2 = 2mteC0SK ~ hael* где коэффициент радиального смещения
hf el = K— haei hle2 = K —hae2
e
/1
ea2 = efl
= arctcj
h
02 = arctg
da*i = d*i + 2Ла„ cos в,
Табл. 9.16. Допускаемые напряжения при перегрузках
Материал зубчатого колеса
[°f]
Сталь Чугун
Не более 350 НВ Свыше 350 НВ
3,1от 45HRC, 1,8ав
0,8<тт 0,36а8 0,6ав
Табл. 9.17. Ориентировочные значения коэффициента Кн
Значения К/ур при твердости поверхности | ||
Расположение зубчатых колес относительно | зуба | |
опор (см. рис. 9.14) | ||
не более 350 НВ | свыше 350 НВ | |
Симметричное | 1 1,15 | 1,05. .А ,25 |
Несимметричное | 1,1 1,25 | 1,15..Л,35 |
Консольное | 1,2...1,35 | 1,25...1,45 |
9.15. Примеры расчета
Пример 9.1. Закрытая нереверсивная цилиндрическая косозубая передача -предназначена для двухсменной работы в течение шести лет. Материал шестерни — сталь 40ХН улучшенная, твердостью 295 НВ, материал колеса — сталь 40ХН нормализованная, твердостью 250 НВ. Зубчатые колеса расположены у середины пролета (рис. 9.21).
Рассчитать передачу по следующим данным: передаваемая мощность Р = 41 кВт; коэффициент ширины колеса г)ьа = 0.5; частоты вращения шестерни Hi = 975 мин-"1, колеса п2=195 мин"*1.
Решение. 1. Суммарное число циклов перемены напряжений для зубчатого колеса при продолжительности работы 14 ч (работа в две смены) в течение 300 рабочих дней в году
yv2 = 60n2t9
где / — продолжительность службы за 6 лет: t = 14 • 300 -6 = 25 200 ч;
#2 = 60- 195 • 25-200= 292
База испытаний при твердости 250 НВ по графику на рис. 9.12 составляет
NHG » 16 • 106.
N2>
Для колеса и шестерни
>Nhg> несмотря на то, что шестерня вращается быстрее колеса и ее твердость 295 НВ. При этом коэффициент долговечности KHL = 1 [см.
пояснения к формуле (9.8)].
2.Пределы контактной выносливости по табл. 9.8 для шестерни и колеса:
«tflimfel = 2 НВ +70 = 2-295+ 70 =
= 660 МПа; «я ит*-2 НВ +70 = 2-250+ 70 =
= 570 МПа.
3.Допускаемые контактные напряжения для шестерни н колеса [см. формулу (9.10)]:
[oH] = 0,9oHUmbKHL/SH,
где SH — коэффициент безопасности
для колес, прошедших улучшение и нормализацию: SH = 1,1 [см. пояснения к формуле (9.8)].
Для шестерни [н]\ ~ ®$ * X 660 • 1 /1,1 = 540 МПа; для колеса ая]2 = 0,9 • 570 • 1/1,1 = 466 МПа.
Для косозубых передач прини- п п „, ~ мают условное допускаемое напряже- Рис- 921• Одноступенчатые цилиндриче-ние [см. формулу (9.11)]:ские косозубые редукторы:
/ — основание корпуса; 2 — болт грузоподъем-
Га„1 = 0,5 (\аиЬ 4- \а„]0) — 0,5 X ный; 3 ~ кРышка корпуса; 4 — жезловый мас-1 П] VI ян • I n\i)лоуказатель; 5 — пробка маслоспускная; 6 —
X (540 4- 466) = 503 МПаведущий вал-шестерня; 7 — уплотнение; 8 —
х 1 крышка торцовая; 9 — ведомый вал: Ю —
зубчатое колесо
При этом выполняется требование
[он]< l,25[<j„]min; 503 < 1,25 . 466. Окончательно принимаем допускаемое контактное напряжение [<т]=503 МПа.
4. Допускаемые напряжения при изгибе рассчитываются по формуле (9.15). По табл. 9.8 для шестерни и колеса:
°> г.т ь, = нв +•260 = 295 + 260 = 555 МПа;
о> „т ь\ = НВ -f- 260 = 250 4- 260 = 510 МПа.
Коэффициент безопасности принимаем SF = 1,8 [см. пояснения к формуле (9.14)]. Принимаем значение коэффициента долговечности при твердости менее 350 НВ KFL = 1,5 и значение коэффициента, учитывающего влияние односторонней нагрузки (редуктор нереверсивный), KFc= 1.
Тогда допускаемые напряжения при изгибе шестерни и колеса:
[aFJj = (555 . 1,5/1,8) 1 = 465 МПа; [о>]2 = (510 • 1,5/1,8) 1 = 425 МПа.
5.Вращающие моменты на шестерне и на колесе при:
(0,=ял./30=я • 975/30= 102 рад/с; ю2=яп2/30=л • 195/30=20,4 рад/с; 7-,=Р/(0, = 41 • 103/Ю2=400 H • м*=0,4 • 106 Н • мм: 7-2=р/о)2=41 • 103/20,4=2000 Н • м=2 • 106 Н • мм;
6.Передаточное число и=я./я2=:975/195=5.
7.Межосевое расстояние рассчитывается по формуле (9.39):
,3/ 2 • 10е • 1,08 Л „ aw = 43 (5 + 1) у 5032 . 25 . 0>5 = 226 мм,
где по табл. 9.11 принимаем Кн 1,08 в соответствии с
%а (и + 1) 0,5(5+1) %d= 2 = 2 — 1 5-
Принимаем au> = 230 мм.
8.Задаемся числом зубьев шестерни 2i=25.
9- Тогда число зубьев колеса z<f=zxu — 2b -5=125.
10.Назначаем предварительно угол наклона зубьев р=10...15°, при этом cos р = 0,985...0,966.
11.Нормальный модуль
2awcos 2 • 230 • 0,97
т" = 1 =-im— = 2-98нм-
Принимаем по СТ СЭВ 310—76 (см. табл. 9.1) ближайший нормальный модуль тп=3 мм.
12.Определяем окончательно угол наклона зубьев:
cosР = Л! 0 ; = г— = 0,97826; р = 11W20". 2aw2 • 230
13.Основные размеры шестерни и колесаз
тпгх 3 • 25
di 588 совр" =0,97826 = 76,65 мм;
тпц3 • 125
d2 = cos 6 =0,97826 888 Ш& мм.
Рабочая ширина колеса Ь2=флаа»=0,5230=115 мм; ширина шестерни &* «=Ь2+5=120 мм.
14.Выполняем проверочный расчет на усталость по контактным напряжениям по формуле (9.42).
Определяем окружную скорость:
ndAnx я ♦ 76,65 . 975 V~ 60- 1000 " 60-1000 = 39мс-
По табл. 9.9 назначаем 8-ю степень точности передачи.
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74] [стр.75] [стр.76] [стр.77] [стр.78] [стр.79] [стр.80] [стр.81] [стр.82] [стр.83] [стр.84] [стр.85] [стр.86] [стр.87] [стр.88] [стр.89] [стр.90] [стр.91] [стр.92] [стр.93] [стр.94] [стр.95] [стр.96] [стр.97] [стр.98] [стр.99] [стр.100] [стр.101] [стр.102] [стр.103] [стр.104] [стр.105] [стр.106] [стр.107] [стр.108] [стр.109] [стр.110] [стр.111] [стр.112] [стр.113] [стр.114] [стр.115] [стр.116] [стр.117] [стр.118] [стр.119] [стр.120] [стр.121] [стр.122] [стр.123] [стр.124] [стр.125] [стр.126] [стр.127] [стр.128] [стр.129] [стр.130] [стр.131] [стр.132] [стр.133] [стр.134]