Расчет зубчатой цилиндрической передачи


2002УДК 621.81

Расчет зубчатой цилиндрической передачи: методические указания к практическим занятиям и разделу курсовых проектов по дисциплинам "Детали машин" и "Прикладная механика" для студентов технических специальностей дневной и заочной форм обучения/Перераб. В. И. Пахалюк, Л. В. Зуева. - Севастополь: Изд-во СевНТУ, 2002.-16с.

Цель учебного методического указания: оказание методической помощи студентам при проектировании Зубчатой цилиндрической передачи с учетом рекомендаций ГОСТ 21354-87.

Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании кафедры технической механики и машиноведения июня 2002 г., протокол № .

Рецензент: А. О. Харченко, доц. кафедры машиностроения и транспорта, канд. техн. наук.

Ответственный за выпуск: В. Г.Хромов, зав. каф. технической механики и машиноведения, проф., доктор техн. наук.

Допущено учебно-методическим центром СевНТУ в качестве методических указаний.

Таблица 1 -- Исходные данные

№

П/п

Наименование

Обозначение

Величина

Размер - ность

1

Крутящий момент на валу колеса

T2

Н'м

2

Частота вращения вала колеса

N2

Мин-1

3

Передаточное число (ГОСТ 2185-66)

U

--

4

Срок службы передачи

LH

Ч.

5

Циклограмма нагружения

Тi/Тmax

I

ТI/Тmax

1

2

3

t

4

6

Частота вращения вала шестерни

N1,

Мин-1

U'N2

7

Материалы зубчатых колес (таблицы А.2, А.3, А.4)

Ш

ГОСТ

К

ГОСТ

8

Размеры сечений в мм

Ш

К

9

Механичес - кие свойства

Временное сопротивление

Ш

К

sВ, , МПа

Предел текучести

Ш

sТ , МПа

К

10

Термическая обработка

Ш

К

11

Твердость поверхности зубьев:

При H350 HB H1-Н240 HB

При H>350 HB H1H2

Ш

К

Таблица 2 - Расчетные величины

№

П/п

Искомая величина

Обозначение,

Размерность

Формула, источник, подстановка значений

Результат

1

2

3

4

5

1

Предел контактной выносливости

Ш

К

sHLimb, МПа

По таблице А.5

К

2

Базовое число цик - лов напряже-ний, соответст-вующее

Пределу выносли-вости

Ш

NНLim, цикл.

К

3

Эквивалентное

Число циклов

Ш

NHE, цикл.

При n=const

К

NHE1/u

4

Коэффициент долговечности

Ш

ZN

или

К

5

Коэффициент долговечности

(принятое значение)

Ш

ZNпр

0,75 ? ZN пр · 2,6 - для однородной структуры материала, 0,75 ? ZN пр · 1,8 - для поверхностного упрочнения.

К

1

2

3

4

5

6

Коэффициент запаса прочности

Ш

SH

Для зубчатых колес с однородной структурой SH min = 1,1;

Для колес с поверхностным упрочнением SH min = 1,2.

К

7

Допускаемые контактные

Напряжения

Ш

sHP, МПа

К

8

Расчетное допускаемое контактное напряжение

sHP, МПа

9

Коэффициент ширины

yBА

По таблице А.14

10

Коэффициент ширины по диаметру

yBD1

11

Предельное значение коэффициента

yBDmax

По таблице А.8

12

Условие

yBD1 · ybdmax

13

Коэффициент, учиты-ваю - щий неравномер-ность распределения нагрузки по длине кон-тактных линий

KH

При Н · 350НВ KHb = 1+0,51yBd/SXEM

При Н > 350НВ KHb = 1+1,1yBd/SXEM

Где SXEM - номер схемы передачи на рисунке А.1

14

Межосевое расстояние

AW, мм

15

Межосевое расстояние (принятое значение)

AW, мм

По таблице А.13

16

Рабочая ширина венца

BW, мм

yBA' Aw

1

2

3

4

5

17

Рабочая ширина венца (принятое значение)

BW, мм

По таблице А.1 (ближайшее из ряда RA40)

18

Модуль зацепления

M, мм

При Н · 350НВ m = (0,01...0,02) aw.

При Н1 > 45НRС и Н2 · 350 НВ m = (0,0125...0,025) Aw.

При Н > 45НRС m = (0,016...0,0315) Aw.

При поверхностной закалке m >Mmin = 3 мм.

Уточнить по соотношению:

30 при Н1 и Н2 · 350 НВ;

ybm=Bw/m= 25 при Н1· 50 HRC и Н2 > 350 HB;

20 при Н1 > 50 HRC.

19

Модуль зацепления (принятое значение)

M, мм

По таблице А.15

20

Условие

M>mMin=1,5 мм

21

Угол наклона зубьев

b, град.

По таблицам А.16 или А.17

22

Суммарное число зубьев

Z

По таблицам А.16 или А.17

23

Условие достаточности ширины

24

Число зубьев шестерни

Z1

25

Число зубьев колеса

Z2

Z - Z1

26

Передаточное число (фактическое значение)

Uф

27

Отклонение

Du,%

%

28

Допустимое отклонение

[Du]

По таблице А.12

1

2

3

4

5

29

Условие

Du · [Du]

30

Окружная скорость

V, м/с

31

Степень точности передачи

По таблице А.7

32

Коэффициент торцевого перекрытия

ea

33

Коэффициент осевого перекрытия

eb

eg

ea+eb

34

Суммарный коэффи-циент перекрытия

Г

ea+eв

35

Коэффициент, учитываю - щий суммарную длину контактных линий

ZЕ

При

36

Коэффициент, учиты-вающий распределе-ние нагрузки между зубьями

KHБ

По таблице А.9

37

Условие

1 · КН · eg

38

Коэффициент, учиты-вающий динамиче-скую нагрузку, вони-кающую в зацеплении

KH

По таблице А.10

1

2

3

4

5

39

Контактное напряже-ние

sH , МПа

40

Условие прочности

41

Предел выносливости материала зубьев при изгибе, соответствую-

Щий базовому числу циклов напряжений

Ш

s0F1imb, МПа

По таблице А.6

К

42

Базовое число

Циклов напряжений

NFlim , цикл.

NFlim1 = NFlim2 = 4 106

43

Показатели степени кривой усталости при расчете на изгибную выносливость

QF

Для зубчатых колес с однородной структурой, включая закаленные при нагреве ТВЧ со сквозной закалкой, и зубчатых колес со шлифованной переходной поверхностью независимо от твердости и термообработки их зубьев qF=6. Для зубчатых колес азотированных, а также цементированных и нитроцементированных с нешлифованной переходной поверхностью QF = 9.

QF1 = ; QF2 =

44

Эквивалентное число циклов

Ш

NFE, цикл

При N1 = const

К

1

2

3

4

5

45

Коэффициент долговечности

Ш

YN

К

46

Коэффициент долговечности (принятое значение)

Ш

YN

К

47

Коэффициент, учиты-вающий влияние двухстороннего при - ложения нагрузки

Ш

YA

При одностороннем приложении нагрузки YA = 1. При двусто-роннем приложении: для зубчатых колес из нормализованной и улучшенной стали YA = 0,65; для зубчатых колес с твердостью поверхности Н > 45 HRC, за исключением азотированных, YA = 0,75; для азотированных колес YA = 0,9.

YA1 = ; YA2 =

К

48

Коэффициент запаса прочности

Ш

SF

По таблице А.6

49

Допускаемое напряжение при изгибе

Ш

sFР, МПа

К

50

Эквивалентное число зубьев

Ш

zV

К

51

Коэффициент формы зуба

Ш

YFS

К

52

Отношение

Ш

Проверка по напряжениям изгиба производится для элемента передачи, имеющего (sFР/ YFS)Min , как более слабогo

К

1

2

3

4

5

53

Коэффициент, учитываю-щий наклон зуба

Yb

54

Коэффициент, учитываю-щий перекрытие зубьев

Ye

55

Коэффициент, учитываю-щий распределение на-грузки между зубьями

KF

По таблице А.9

56

Условие

1 KF · eg

57

Коэффициент, учиты-ваю-щий неравномер-ность рас-пределения нагрузки по длине кон-тактных линий

KF

По рисунку 2 в зависимости от кинематической схемы передачи или

    1+1,1yBd/SXEM (при Н · 350НВ); 1+1,8yBd/SXEM (при Н > 350НВ).

58

Коэффициент, учиты-ваю-щий динамическую на-грузку, возникающую в за-цеплении

KFV

По таблице А.11

59

Напряжение изгиба

sF , МПа

60

Условие

------

sF · sFР

61

Делительный диамтр

Ш

D, мм

К

62

Диаметр вершин

Зубьев (h?A=1)

Ш

DA, мм

К

63

Диаметр впадин

Зубьев (с?=1)

Ш

DF, мм

К

1

2

3

4

5

64

Ширина шестерни

B1, мм

При Н1 > Н2 B1 = Bw + m.

При Н1 " Н2 B1 = Bw .

65

Ширина шестерни (принятое значение)

B1, мм

По таблице А.1 (ряд RА 40)

66

Условие пригодности заготовок колес

----

Для шестерни Dзаг = dA + 6 мм, для колес с выточками меньшее из двух: Сзаг = 0,5b2; Sзаг = 8m; для сплошного колеса Sзаг = B2 + 8мм, Dзаг · Dпред; Сзаг(Sзаг) · Sпред, где Dпред и Sпред В таблице А.2

67

Окружное усилие

FT, Н

68

Радиальное усилие

(бW=20? )

Fr, Н

69

Осевое усилие

FА, Н

70

Условие отсутствия резонанса

----

Вычисления параметров в соответствии с ГОСТ 19326-73 должны производиться со следующей точностью:

Линейные размеры - с точностью не ниже 0,0001 мм;

Отвлеченные размеры - с точностью не ниже 0,0001 мм;

Угловые размеры - с точностью не ниже 1?;

Тригонометрические величины - с точностью не ниже 0,00001;

Передаточные числа, числа зубьев эквивалентных зубчатых колес, коэффициенты смещения и коэффициенты изменения толщины зуба - с точностью не ниже 0,01.

Похожие статьи




Расчет зубчатой цилиндрической передачи

Предыдущая | Следующая