Студопедия — Проверочный расчет передачи на изгибную усталость
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Проверочный расчет передачи на изгибную усталость






Расчетом определяется напряжение в опасном сечении на переходной поверхности зуба для каждого зубчатого колеса. Выносливость зубьев, необходимая для предотвращения их усталостного излома, устанавливают сопоставлением расчетного напряжения от изгиба и допускаемого напряжения: σ F ≤ σ FP.

Расчетное местное напряжение при изгибе [7, с. 29]

 

 

где KF – коэффициент нагрузки: KF = KА · KFv · KF β · KF α ;

KFv – коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении до зоны резонанса [7, с. 30, табл. 13]:

 

где ω Fv – удельная окружная динамическая сила, Н/мм [7, с. 30, табл. 13]:

 

δ F – коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зубьев (табл. 5.7);

KF β – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, принимают в зависимости от параметра ψ bd по графику (рис. 5.4);

KF α – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями (табл. 5.9);

YFS – коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений (рис. 5.5).

Для определения менее прочного звена необходимо рассчитать отношение σ FP / YFS, проверку производить по тому из колес пары, у которого это отношение меньше;

Y β – коэффициент, учитывающий наклон зуба; для косозубых передач Y β = 1 – ε β (β / 120°) ≥ 0, 7 [7, с. 32, табл. 13];

Y ε – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев; для косозубых передач при ε β ≥ 1

Y ε = 1 / ε α ;

при ε β < 1

Y ε = 0, 2 + 0, 8 / ε α [7, с. 32, табл. 13, ];

 

 

 

Следовательно KF = KА· KFv · KF β · KF α = 1·1, 112·1, 1·1, 35 = 1, 652.

 

Y β = 1 – ε β · β / 120° = 1 – 1, 005 · (7, 2522° / 120°) = 0, 9392 > 0, 7

[7, с. 32, табл. 13];

 

Y ε = 1 / ε α = 1/ 1, 6757 = 0, 5967.

 

Определим эквивалентные числа зубьев шестерни и колеса [7, с. 62, табл. 20]:

 

ZV 1 = Z 1/ cos3β = 20/ cos37, 2522° = 21, 17;

 

ZV 2 = Z 2 / cos3β = 104/ cos37, 2522° = 103, 83.

 

Следовательно, YFS 1 = 4, 1; YFS 2 = 3, 6 (рис. 5.5).

Определим отношение σ FP / YFS:

 

σ FP 1 / YFS 1 = 334, 6 / 4, 1 = 81, 6;

 

σ FP 2 / YFS 2 = 277, 9 / 3, 6 = 77, 2.

 

Расчет по изгибным напряжениям ведем для колеса, так как σ FP 2 / YFS 2 < σ FP 1 / YFS 1:

 

σ FP 2 = 277, 9 МПа.


Условие прочности выполняется: 105, 795 МПа < 277, 9 МПа.

Значение σ F 2 значительно меньше σ FP 2, однако это нельзя рассматривать как недогрузку передачи, так как основным критерием работоспособности данной передачи является контактная усталость.

 

Таблица 5.2

К определению предела контактной выносливости

материла зубчатых колес

 

Способ термической и химико-термической обработки зубьев Средняя твердость поверхности зубьев Сталь Формула для расчета значений σ H lim b , МПа
Отжиг, нормализация или улучшение Менее 350 НВ Углеро­дистая σ H lim b = 2 НВ + 70
Объемная и поверхностная закалка 38–50 HRC σ H lim b = 17 HRC + + 200
Цементация и нитроцементация Более 56 HRC Легированная σ H lim b = 23 HRC
Азотирование 550–750 HV σ H lim b = 1050

 

Таблица 5.3

Значения предела выносливости материала зубчатых колес при изгибе

 

Марка стали Термическая или химико-термическая обработка Твердость зубьев
на поверхности в сердцевине
40, 45, 50, 40X, 40XH, 40XФА Нормализация, улучшение 180–350 НВ 1, 75 HB
40X, 40XФA Объемная закалка 45–55 HRC 500–550
40X, 40XH2MA Закалка при нагреве ТВЧ 48–58 HRC 25–35 HRC  
20ХН, 20ХН2М, 12ХН2, 12ХН3А Цементация 56–63 HRC 30–45 HRC  
Стали, содержащие алюминий Азотирование 700–950 HV 24–40 HRC 300 + 1, 2 НRC сердцевины
           

 


Таблица 5.4

Значения межосевых расстояний аw (ГОСТ 2185–66)

 

Ряд Межосевое расстояние аw, мм
  40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500 …
  71, 90, 112, 140, 180, 224, 280, 355, 450, 560, 710 …

Примечание: ряд 1 следует предпочитать ряду 2.

 

Таблица 5.5

Значения модулей зубчатых колес m (ГОСТ 9563–79)

 

Ряд Модули m, мм
  …1, 0; 1, 25; 1, 5; 2, 0; 2, 5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12 …
  …1, 125; 1, 375; 1, 75; 2, 25; 2, 75; 3, 5; 4, 5; 5, 5; 7; 9…

Примечание: ряд 1 следует предпочитать ряду 2; для тракторной промышленности допускаются m = 3, 75; 4, 25; 6, 5 мм; для автомобильной промышленности допускается применение модулей, отличающихся от установленных в настоящем стандарте.

 

Таблица 5.6

 

Степень точности Предельные окружные скорости колес
прямозубых непрямозубых
цилиндрических конических цилиндрических конических
  До 15 До 10 До 6 До 3 До 12 До 8 До 5 До 2 До 30 До 15 До 10 До 4 До 20 До 10 До 7 До 3

 


Таблица 5.7

Значения коэффициентов δ F и δ Н

 

Вид зубьев δ F Значение δ Н при твердости поверхностей
Н 1 или Н 2 меньше 350 НВ Н 1 или Н 2 больше 350 НВ
Прямые: без модификации головки с модификацией головки   0, 016 0, 011   0, 06 0, 04   0, 14 0, 10
Косые и шевронные 0, 06 0, 02 0, 04

 

Таблица 5.8

Значения коэффициента g 0

 

Модуль m, мм Степень точности по нормам плавности по ГОСТ 1643–81
       
До 3, 55 3, 8 4, 7 5, 6 7, 3
До 10 4, 2 5, 3 6, 1 8, 2
Свыше 10 4, 8 6, 4 7, 3 10, 0

 

Таблица 5.9

Ориентировочные значения коэффициентов KH α и KF α

 

Окружная скорость, м/с Степень точности KH α KF α
До 5   1, 03 1, 07 1, 13 1, 07 1, 22 1, 35
Свыше 5 до 10   1, 05 1, 10 1, 20 1, 30
Свыше 10 до 15   1, 08 1, 15 1, 25 1, 40


Рис. 5.3. График для определения коэффициента KH β

 

 

Рис. 5.4. График для ориентировочного определения коэффициента KF β

 

 

Рис. 5.5. Коэффициент YFS, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений








Дата добавления: 2014-10-29; просмотров: 1030. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Этапы и алгоритм решения педагогической задачи Технология решения педагогической задачи, так же как и любая другая педагогическая технология должна соответствовать критериям концептуальности, системности, эффективности и воспроизводимости...

Понятие и структура педагогической техники Педагогическая техника представляет собой важнейший инструмент педагогической технологии, поскольку обеспечивает учителю и воспитателю возможность добиться гармонии между содержанием профессиональной деятельности и ее внешним проявлением...

Репродуктивное здоровье, как составляющая часть здоровья человека и общества   Репродуктивное здоровье – это состояние полного физического, умственного и социального благополучия при отсутствии заболеваний репродуктивной системы на всех этапах жизни человека...

Условия, необходимые для появления жизни История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни...

Метод архитекторов Этот метод является наиболее часто используемым и может применяться в трех модификациях: способ с двумя точками схода, способ с одной точкой схода, способ вертикальной плоскости и опущенного плана...

Примеры задач для самостоятельного решения. 1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P   1.Спрос и предложение на обеды в студенческой столовой описываются уравнениями: QD = 2400 – 100P; QS = 1000 + 250P...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия