Расчет зубьев на прочность при изгибе
Условие прочностной надежности зуба:
(21.20)
где –максимальное напряжение в опасном сечении зуба; – допускаемое напряжение изгиба для материала зуба.
Для оценки прочностной надежности зубчатой передачи необходимо иметь уравнение, связывающее максимальные напряжения в опасном сечении с внешней нагрузкой на зуб и размерами опасного сечения (параметрами передачи).
а). Прямозубые цилиндрические передачи
Расчет выполняют для наиболее опасного случая – однопарного зацепления, когда вся внешняя нагрузка передается одной парой зубьев.
(21.21)
где Ft – окружная сила; BW –ширина венца колеса; m –модуль зацепления; yF– коэффициент формы зуба; KFα – коэффициент, учитывающий одновременное участие в передаче нагрузки нескольких пар зубьев (KFα= 1); KFβ –коэффициент концентрации нагрузки; KFυ –коэффициент динамической нагрузки.
б). Косозубые цилиндрические передачи
(21.22)
где – коэффициент, учитывающий наклон зубьев; –коэффициент перекрытия; где – коэффициент ширины колеса; для колес низкой твердости (не более 350 НВ) ; (более 350 НВ).
Ширину зубчатых колес принимают в зависимости от диаметра шестерни.
в). Конические передачи
В опасном сечении зуба конического колеса максимальные напряжения
(21.23)
где – экспериментальный коэффициент, учитывающий пониженную нагрузочную способность конических передач по сравнению с цилиндрическими передачами из-за конструктивных особенностей; m–модуль в среднем нормальном сечении зуба.
= 0,85 – для конических прямозубых передач;
1-1.2 – для передач с круговыми зубьями.
2. Расчет на контактную прочность активных поверхностей зубьев
Расчет зубьев выполняют для фазы зацепления в полюсе.
(21.24)
где –максимальное контактное напряжение на активной поверхности зубьев; –допускаемое контактное напряжение.
Контактные напряжения одинаковы для обоих колес, поэтому расчет выполняют для того колеса, у которого меньше.
Для расчета зубчатой передачи на контактную прочность необходимо иметь уравнение, связывающее максимальное напряжение с внешней нагрузкой и параметрами передачи.
а). Прямозубые и косозубые передачи
(21.25)
где ZH –коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей; ZM–коэффициент, учитывающий механические свойства материалов колес (модули упругости Е1 и Е2 и коэффициенты Пуассона, и ). ZM= 275 – для стальных колес; Zε – коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий.
– для прямозубых передач.
(21.26)
– для косозубых передач.
в предварительных расчетах, –из таблиц; –межосевое расстояние; –ширина колеса; U – передаточное число.
принимают в зависимости от межосевого расстояния.
(21.27)
где – коэффициент ширины колеса.
= 0,315-0,5 – при симметричном положении колес;
= 0,25-0,4 – при несимметричном;
= 0,2-0,25 – при консольном расположении.
б). Конические передачи (прямозубые)
Расчет производить по формуле (21.23), где вместо коэффициента подставить коэффициент (установлен экспериментально, учитывает особенности прочности конических передач ). 0,85 –для прямозубых.
Дата добавления: 2021-12-14; просмотров: 257;