Расчет деталей машин (стр. 2 из 15)

Суммарное число зубьев:

.

Действительное значение угла наклона зуба:

,

для косозубых колес

.

2.1.5 Число зубьев шестерни и колеса

Число зубьев шестерни:

,

для косозубых колес

Коэффициент смещения:

, .

Число зубьев колеса:

.

2.1.6 Фактическое передаточное число

.

2.1.7 Диаметры колес

Делительные диаметры:

шестерни………………………………….

колеса……………………………………...

Диаметры окружностей вершин и впадин зубьев колес:

где

и - коэффициенты смещения у шестерни и колеса,

- коэффициент воспринимаемого смещения,

- делительное межосевое расстояние.

2.2 Проверочный расчет

2.2.1 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям

Расчетное значение контактного напряжения

где

- для косозубых передач.

2.2.2 Силы в зацеплении

Окружная сила:

радиальная сила:

осевая сила:

2.2.3 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба

Расчетное напряжение изгиба:

в зубьях колеса

в зубьях шестерни

где

- коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений, в зависимости от приведенного числа ,

- коэффициент, учитывающий угол наклона зуба в косозубой передаче:

,

- коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, для косозубых передач .

2.2.4 Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки

Коэффициент перегрузки:

,

где

- пиковый момент,

- максимальный из длительно действующих (номинальный) момент.

Для предотвращения остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя контактное напряжение

не должно превышать допускаемое напряжение :

,

где

- контактное напряжение при действии номинального момента Т.

Допускаемое напряжение

принимают при:

улучшении или сквозной закалке….….

;

цементации или контурной ТВЧ……...

;

азотировании…………………………...

.

Для предотвращения остаточных деформаций и хрупкого разрушения зубьев напряжение

изгиба при действии пикового момента не должно превышать допускаемое :

,

где

- напряжение изгиба, вычисленное при расчетах на сопротивление усталости.

Допускаемое напряжение вычисляется в зависимости от вида термической обработки и возможной частоты приложения пиковой нагрузки:

,

где

- предел выносливости при изгибе,

- максимально возможное значение коэффициента долговечности ( для сталей с объемной термообработкой: нормализация, улучшение, объемная закалка; для сталей с поверхностной обработкой: закалка ТВЧ, цементация, азотирование),

- коэффициент влияния частоты приложения пиковой нагрузки (в случае единичных перегрузок - большие значения для объемной термообработки; при многократном действие перегрузок ),

- коэффициент запаса прочности (обычно ).

2.3 Анализ результатов расчета на ЭВМ

Расчет зубчатых передач на ЭВМ проводился в 2 этапа.

По результатам первого этапа расчета зубчатых передач на ЭВМ были построены графики (см. приложение), отражающие распределение общего передаточного

числа между быстроходной и тихоходной ступенями редуктора , а также способа термообработки зубчатых колес на основные качественные показатели: массу зубчатых колес, массу редуктора, суммарное межосевое расстояние , диаметр впадин зубьев быстроходной шестерни, диаметры и вершин зубьев колес быстроходной и тихоходной ступеней.

Поиск варианта с наименьшей массой привода предусматривал выполнение следующих конструктивных ограничений:

· диаметр

шестерни быстроходной ступени удовлетворял условию

,

где

, - вращающий момент на валу.

,

· при смазывании зацеплений погружением в масляную ванну зубчатых колес обеих ступеней разность

наименьшая при выполнении условия