Расчет геометрии зубчатых колес с помощью ЭВМ

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 8Следующая ⇒

Расчет геометрии зубчатых колес с помощью ЭВМ

Расчет геометрических параметров зубчатых колес можно разбить на ряд локальных задач, оптимизирующих проектный расчет передачи:

1. Выбор материалов зубчатых колес и вычисление межосевого расстояния.

2. Расчет и оптимизация геометрии передачи по модулю зацепления и передаточному отношению.

На рис. 3 приведена блок- схема расчета геометрии передачи с оптимизацией параметров по модулю зацепления и передаточному отношению, обеспечивающих совпадение или наиболее близкое соответствие расчетных параметров стандартным значениям.

Рис.3

4. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

4.1 Расчет на выносливость по контактным напряжениям

Расчетное контактное напряжение в полюсе зацепления зубчатой передачи выполняют для зубьев колеса, изготавливаемого из более мягкого материала, по формуле

                                               (4.1)

Для расчета контактных напряжений по (4.1) сначала определяют окружную скорость в зацеплении по формуле

                                                                          (4.2)

Затем устанавливают степень точности изготовления зубчатых колес. По ГОСТ 1643-72 для прямозубых колес при V£5 м/с и косозубых – при V£10 м/с назначают 8-ю степень точности; если VÎ(10,20) м/с, назначают 7-ю степень точности.

Для прямозубых передач k_Ha=1. Для косозубых и шевронных передач коэффициент k_Ha уточняют по графикам на рис.4. Каждая ветвь графика соот-                         Рис.4

ветствует степени точности, обозначенной цифрой.

Коэффициент k_Hb на наиболее опасной для прочности колеса стадии приработки выбирают из табл.7. Коэффициент динамичности k_HV определяют по табл.8, используя окружную скорость и степень точности изготовления зубчатых колес.

Допускаемое напряжение на контактную выносливость уточняется по формуле

                                                         (4.3)

где z_R, z_V, k_L, k_xH  учитывают соответственно шероховатость поверхности, окружную скорость в зацеплении, влияние смазки и размеров зубчатых колес.

                                                                          Таблица № 7 /4/

Твердость поверхностей зубьев

y_bd

£ HB350

> HB 350

(b/d_m1)

I

II

III

I

II

III

0.4

1.15

1.04

1.0

1.33

1.08

1.02

0.6

1.24

1.06

1.02

1.50

1.14

1.04

0.8

1.30

1.08

1.03

-

1.21

1.06

1.0

-

1.11

1.04

-

1.29

1.09

1.2

-

1.15

1.05

-

1.36

1.12

1.4

-

1.18

1.07

-

-

1.16

1.6

-

1.22

1.09

-

-

1.21

1.8

-

1.25

1.11

-

-

-

2.0

-

1.30

1.14

-

-

-

Примечание: I - для консольного расположения зубчатых колес относительно подшипниковых опор на валу;

II - для несимметричного расположения ;

III - для симметричного расположения.

                                                                          Таблица № 8 /4/

Окружная скорость v, м/с

Передача

Твердость

до 5

зубьев

Степень точности

Прямозубая

£ HB 350

1.05

-

-

-

Прямозубая

> HB350

1.10

-

-

-

Косозубая

£ HB 350

1.0

1.01

1.02

1.05

и шевронная

> HB350

1.0

1.05

1.07

1.10

Если колесо изготавливают по 7-й степени точности z_R=0.9, если по 8-й z_R=0.95-1. z_V=1, если V£5м/с. При больших скоростях

                       z_V=0.85V^0.1.                                                   (4.4)

Для редуктора закрытого типа k_L=1. Колеса с диаметром d_a2£700 имеют k_xH=1, при большем диаметре

                                                                     (4.5)

Контактные напряжения s_Н не должны превышать допускаемые более, чем на 5-6 %:

                                                    (4.6)

Недогрузка свыше 20% нецелесообразна по экономическим соображениям. Если эти условия не выполняются, изменяют материалы зубчатых колес или их геометрию. В первом случае из табл.3 и 4 выбирают более прочные материалы зубчатой пары и пересчитывают допускаемое напряжение s_НР по формуле (4.3). Если поверхностная твердость этих материалов также возрастает, необходимо уточнить коэффициент нагрузки k_Hb по табл.7 и пересчитать контактное напряжение на зубьях колеса по (4.1).

Если при неудовлетворительной выносливости проектировщик желает изменить геометрию зубчатых колес целесообразно увеличить в первую очередь коэффициент ширины венца. В этом случае расчет повторяют, начиная с выбора нового межосевого расстояния.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности