Рассчитать основные параметры, размеры и силы в зацеплении закрытой косозубой передачи одноступенчатого цилиндрического редуктора с прирабатывающимися зубьями привода

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 7Следующая ⇒

При расчете зубчатой передачи определяют: материал для изготовления шестерни и колеса; геометрические размеры шестерни и колеса; параметры зацепления и сил, действующих в зацеплении.

Для закрытых передач проектный расчет выполняют на выносливость по контактным напряжениям, чтобы не допустить усталостного выкрашивания рабочих поверхностей зубьев.

Определив на основе этого расчета размеры колес и параметры зацепления, выполняют проверочный расчет на выносливость зубьев по напряжениям изгиба, чтобы установить, не появляется ли опасность усталостного разрушения зубьев.

3.1.

КП.26.02.05.ТМ-31.ХХ.ПЗ Лист             Изм. Лист № докум Подпись Дата

Выбор материала шестерни (1) и зубчатого колеса (2) и определение допускаемых напряжений.

При производстве типовых редукторов экономически целесообразно применять недорогие стали с твердостью НВ ≤ 350. По табл. 10 выбираем:

1) материал колеса сталь с НВ < 350, например, сталь 45, диаметр заготовки свыше 130 мм; термообработка – улучшение; твердость НВ ₂ = 200; предел прочности σ_{B 2}= 690 МПа; предел текучести σ_{T 2}= 340 МПа.

Определяем предел контактной выносливости:

σ _{H lim b 2} = (2∙ НВ ₂ + 70) МПА = ∙ + = МПа.

Определяем допускаемые контактные напряжения:

[ σ ] _{H 2} = σ _{H lim b 2} ∙ K _HL / S _H = ∙ 1,0/ = МПа, где

К_HL – коэффициент долговечности, К_HL = 1,0 для редукторов;

S_H = 1,1…1,2 – коэффициент безопасности.

Далее определяем предел выносливости для зубчатого колеса при базовом числе циклов нагружения (12∙10⁷): 

σ^о_{F lim b 2}=(1,7…1,8) ∙ НВ ₂= ∙200= МПа,

и допускаемые напряжения изгиба зубьев: 

[ σ ] _{F 2} = σ ^o _{F lim b 2}⋅ K_FL ∙ K _FC / S _F = ∙1,0∙1,0/ = МПа, где:

S_F = 1,7…1,8 – коэффициент безопасности;

К_FL = 1,0 – коэффициент долговечности;

К_FC – коэффициент, учитывающий реверсивность движения;

К_FC = 1,0 – для нереверсивного и К_FC = 0,7…0,8 – для реверсивного движения.

Материал шестерни (1) должен быть тверже материала колеса, так как зубья шестерни входят в зацепление чаще, чем зубья зубчатого колеса:  

НВ₁ ≥ HB₂ + (20…50).

Для шестерни имеем НВ ₁ = НВ ₂ + (20…50) ≈ 230.

По табл.10 выбираем материал для шестерни, например, для стали 45, диаметром до 90 мм: термообработка – улучшение; твердость НВ ₁ = 230; предел прочности σ _{B 1} = 780 МПа; предел текучести σ _{T 1} = 440 МПа.

Определяем предел контактной выносливости зубьев шестерни при базовом числе циклов (12∙10⁷) для выбранного способа термообработки (улучшения):

σ _{H lim b 1} = (2 ∙ НВ ₁ + 70) МПа = ∙ + = МПа.

КП.26.02.05.ТМ-31.ХХ.ПЗ Лист             Изм. Лист № докум Подпись Дата

Допускаемые контактные напряжения:

[ σ ] _{H 1} = σ _{H lim b 1} ∙ K_HL / S_H = ∙1,0/ = МПа.

Определяем предел выносливости на изгиб для зубьев шестерни при базовом числе циклов нагружения:

σ^о _{F lim b 1}= (1,7…1,8) НВ ₁ = ∙ = МПа.

Допускаемые напряжения изгиба:

[ σ ] _{F 1} = σ^о _{F lim b 1} ∙ K_FL ∙ K_FC / S_F = ∙1,0∙1,0/ = МПа.

Принимаем расчетное контактное напряжение: 

[ σ ] _H = 0,5 ([ σ ] _{H 1} + [ σ ] _{Н 2}) = 0,5(+) = МПа.

Проверяем полученное значение по критерию: [ σ ] _H  ≤ 1,25 [ σ ] _{Н 2( min )},

 ≤ 1,25∙ = МПа.

Условие выполнено, в качестве расчётного значения передачи принимаем: [ σ ] _H = МПа.

Таблица 10. Материал для зубчатых передач

Полученные результаты представим в сводной табл. 11.

КП.26.02.05.ТМ-31.ХХ.ПЗ Лист             Изм. Лист № докум Подпись Дата

Таблица 11. Характеристики материала и допускаемые напряжения для зубчатой передачи.

Данные для расчета берем в табл. 5 и заносим в табл.9.

Таблица 9. Исходные данные зубчатой передачи

КП.26.02.05.ТМ-31.ХХ.ПЗ Лист             Изм. Лист № докум Подпись Дата

3.2. Определение параметров зацепления и размеров зубчатых колес

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров