Навигация
Расчет на сопротивление контактной усталости
38534
знака
11
таблиц
15
изображений
6.3 Расчет на сопротивление контактной усталости
Исходной является формула (6), которая в параметрах эквивалентной цилиндрической прямозубой передачи имеет вид:
σН = ZEZHZε[FtKH (uv + 1) / (bvdv1uvUН)]1/2,(15)
где UН – коэффициент, учитывающий влияние на несущую способность вида конической передачи: для прямых зубьев UН = 0,85; для круговых зубьев UН является функцией передаточного числа и твердости зубьев (UН > 1). Нагрузочная способность передачи с круговыми зубьями в 1,4…1,5 раза выше, чем с прямыми.
Подставив в формулу (15) значения параметров, после преобразования получим формулу для проверочного расчета стальных конических зубчатых передач на сопротивление контактной усталости при Кbe = 0,285:
σН = 6,7∙104[T2КHu / (U H dе23)]1/2 ≤ σHP,(16)
где КН = KAKНβКНV – коэффициент нагрузки.
По ГОСТ 12289-76 стандартными являются dе2, и, b.
Поэтому в проектировочном расчете по формуле (16) целесообразно определять внешний делительный диаметр колеса
dе2′ = 1650[T2КHu / (U HσHP2)]1/3,
где T2 , Н∙м; σНР , МПа; dе2′, мм .
Диаметр dе2′ округляют в большую сторону по ГОСТ 12289-76 (Ra 20).
7. Расчет на сопротивление усталости при изгибе
Расчет ведут по зубу шестерни.
Исходной является формула (9) для эквивалентной прямозубой цилиндрической передачи, которая для зубьев конической передачи будет иметь вид:
σF1 = Ft КFYFS1 / (bmnmUF) ≤ σFP1; σF2 = σF1YFS2 / YFS1 ≤ σFP2, (17)
где КF = KAKFβКFV – коэффициент нагрузки на изгиб; UF – коэффициент, учитывающий влияние вида конической передачи при изгибе (для прямых зубьев UF = 0,85); YFS – коэффициент формы зуба: определяется по формуле (графикам) для прямозубых цилиндрических передач в зависимости от zvnm = z / (cosδcos3βm).
В проектировочном расчете открытых или закрытых высокотвердых передач (HRC > 56) из условий изгиба (формула (17)) определяют модуль:
mte′ = 14[T1КFYFS1 / (ψmUFz1σFP1)]1/3,
где ψm = b / mte – коэффициент ширины венца по внешнему модулю.
Величинами ψm и z1 следует предварительно задаваться. Модуль mte′ округляют по ГОСТ 9563-60 в большую сторону.
В силовых передачах mte ≥ 1,5…2 мм.
ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ
1. Общие сведения
Червяк (z1)1 (рис. 5.1) – это винт с трапецеидальной или близкой к ней резьбой. Червячное колесо (z2) 2 – косозубое цилиндрическое колесо с вогнутыми по длине зубьями.
Червячная передача – зубчато-винтовая передача с преобразованием движения по принципу винтовой пары. Направление витков червяка и зубьев колеса одинаковое. Ведущим является червяк. Вращение определяется по типу завинчивания винта и гайки. При этом направление вращения колеса зависит от расположения червяка (верхний, нижний).
Тип передачи определяют по червяку.
В зависимости от формы внешней поверхности червяка передачи бывают с цилиндрическим 1 (рис. 5.1, а) или глобоидным 1 (рис. 5.1, б) червяком.
|
Рис. 5.1
На практике в основном применяют передачи с цилиндрическими червяками.
В зависимости от способов нарезания винтовой поверхности червяка различают линейчатые (винтовые поверхности могут быть образованы прямой линией) и нелинейчатые червяки.
Нарезание линейчатых червяков осуществляют прямолинейной кромкой резца на токарно-винторезных станках. Это архимедов (его обозначают ZA), конволютный (ZN) и эвольвентный червяки (ZI).
Нелинейчатые червяки нарезают дисковыми фрезами конусной (червяки ZK) или тороидальной (червяки ZT) формы. Витки нелинейчатых червяков во всех сечениях имеют криволинейный профиль: в нормальном к витку сечении выпуклый, в осевом сечении - вогнутый.
Для силовых передач следует применять эвольвентные и нелинейчатые червяки.
В червячных передачах стандартным (ГОСТ 19672-74) является осевой модуль.
На работоспособность червячной передачи сильно влияет жесткость червяка. Для исключения маложестких червяков введен стандартный параметр q – коэффициент диаметра червяка: q = 8; 10; 12,5; 16; 20; 25.
Диаметр делительной окружности, где толщина витка равна ширине впадины, червяка: d1 = mq.
Число заходов (витков) червяка z1 = 1, 2 и колеса d2 = mz2.
Рис. 5.2 | Угол a профиля: для червяков ZA, ZN, ZI a = 20°; для ZT a = 22°. Делительный угол g подъема витка червяка (рис. 5.2): tg g = Ph / (pd1), где Ph = Pz1 – ход витка, Р – шаг червяка; tg g = pmz1 / / (pmq) = z1 / q. Зубья червячных колес нарезают червячными фрезами, которые являются копи- ями червяков с режущими кромками на витках | ||
Рис. 5.3 | и имеют больший (на два размера радиального зазора в зацеплении) наружный диаметр. Заготовка колеса и фреза совершают те же движения, какие имеют червячное колесо и червяк при работе. Основные геометрические размеры венца червячного колеса определяют в среднем его сечении (рис.5.3). Во избежание подреза ножки зуба при нарезании число зубьев z2 принимают больше 28; максимально 80. Оптимальным является z2 = 32…71. Диаметр делительной окружности |
Межосевое расстояние червячной передачи a = 0,5(d1 + d2) = 0,5m(q + z1).
Передаточное число u = z2 / z1. Так как z1 = 1, 2 и 4, z2 = 28…80, то в одной паре можно получить u = 7…80.
Для сокращения номенклатуры червячных фрез (копии червяков) по ГОСТ 2144 – 93 стандартизованы параметры: u, aw, m, q, z1, z2.
С целью вписания передачи с произвольно заданным передаточным числом u в стандартное межосевое расстояние aw выполняют смещение (xm) фрезы при нарезании зубьев колеса (рис. 5.3):
aw = a + xm; aw = 0,5m(q + z2 + 2x), (5.1)
отсюда x = (aw / m) – 0,5(q + z2).
Если a = aw, то x = 0 – передача без смещения. Предпочтительны положительные смещения – повышается прочность зубьев колеса.
Рекомендуют для передач с червяками:
1) ZA, ZN, ZI –1 £ x £ + 1 (предпочтительно x = 0,5). Из формулы (5.1) следует, что при aw = const за счет смещения в пределах x = ± 1 можем иметь z2 = z2ГОСТ m 2, т.е. стандартное число зубьев z2ГОСТ можем изменять в пределах двух зубьев, что позволяет варьировать u = z2 / z1, отличая его от стандартного.
2) ZT 1,0 £ x £ 1,4 (предпочтительно x = 1,1…1,2).
Похожие работы
... Направление линии зуба правое. Вращение против часовой стрелки. при bm=35° при bm=35° Направление линии зуба левое. Вращение по часовой стрелке. 7. РАСЧЁТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ 7.1 Выбор материалов червяка и червячного колеса Для изготовления червяков применяют углеродистые и легированные стали (см. табл. 3.1). Выбор марки стали зависит от назначаемой термообработки ...
... …….…………………………………………………………..7 5. Последовательность проектного расчета закрытых конических прямозубых передач……………………………………………………….20 6. Последовательность проектного расчета червячных передач...……..24 Библиографический список……………………………………………….31 1. Цель и задачи курсового проектирования Курсовое проектирование является заключительным этапом в изучении общеинженерных курсов «Прикладная ...
... посадок отдельных деталей. В местах посадки подшипников при вращении внутреннего кольца рекомендуют поля допусков для вала n6, m6, k6. Свободные размеры принимают по 14 квалитету. 3.2 Кинематическая схема мотор-редуктора и силы, действующие в зацеплениях зубчатых колес. Кинематическая схема трехступенчатого мотор - редуктора включает в себя червячную, коническую и цилиндрическую прямозубые ...
... валы червячного редуктора (рис.7): Рис.7 Схема усилий, действующих на валы червячного редуктора Определяем консольную нагрузку на муфте [1,табл.6.2]: ; (10.1) Н Для определения консольной нагрузки на шкиве необходимо произвести расчет зубчато-ременной передачи.[1]. Определяем минимальный диаметр ведущего шкива по диаметру ...
0 комментариев