Геометрические параметры стандартных эвольвентных
зубчатых венцов ступени редуктора
Наименование и обоз-
начение параметра
|
Расчетные формулы для
передач без смещения
контура зубьев
|
Значение из расче-та на прочность
|
Уточненные
значения
|
Модуль зацепления m
|
С учетом результатов проектировочного расчета подбирается по ГОСТ 9563-60
|
3,25 мм
|
4 мм
|
Числа зубьев:
шестерни zШ
колеса zК
|
ZШ = известное число
Zк = z3 u
|
24
96
|
24
96
|
Передаточное число u
|
u = z к / zШ
|
4,0
|
4,0
|
Угол наклона b
для прямозубых передач
|
|
0
градусов
|
0
градусов
| Начальный диаметр:
шестерни dW Ш
колеса dWK
|
Значение dW Ш берут из результатов проектировочного расчета на прочность; затем его
уточняют. dWKнаходят по передаточному числу и уточненномузначениюdW Ш: dWK = dW Шu .
|
78 мм
312 мм
|
96 мм
384 мм
|
Делительный диаметр: шестерни d Ш
колеса dK
|
dШ = d W Ш= m zШ/ cos b
d К =dW К = mzК / cosb
|
96 мм
384 мм
|
96 мм
384 мм
|
Диаметр вершин зубьев:
шестерни daШ
колеса daK
|
da Ш= dШ+ 2m
da к = dК+ 2m
|
104 мм
392 мм
|
104 мм
392 мм
|
Межосевое
расстояние аw
|
аw=а= (dШ + dК ) / 2
|
226,70 мм
|
240 мм
|
Ширина зубчатого
венца, рабочая - bw
|
Значение ширины берут
из результатов проектировочного расчета, затем его округляют
|
78 мм
|
120 мм
|
Ширина: колеса bК
шестерни bШ
|
bК= bw
bШ = bК +  5 мм
|
---------
---------
|
120 мм
125 мм
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
10
|
|
|
|
|
7.3. Проверочные расчеты зубьев на выносливость и
на прочность при кратковременных перегрузках.
Для проверки прочности зубьев проведены два проверочных расчета: один из них для тихоходной ступени механизма, другой – для быстроходной.
На листе 13 представлены результаты расчета зубчатых венцов тихоходной ступени механизма. Анализ итогов этих расчетов показывает, что при профилировании стандартного зацепления не сделано ошибок. Модуль зацепления стандартный – это значит, зубья можно изготовить стандартным инструментом. Значение принятого межосевого расстояния подтверждено расчетом. Значения чисел зубьев выражаются целыми числами, с точность до 5 знака после запятой. Значение передаточного отношения равно отношению чисел зубьев.
Проанализируем выполнение условий прочности зубьев тихоходной ступени механизма: условия циклической прочности (т.е. выносливости); условия прочности при кратковременных перегрузках.
Анализ условий выносливости (7.1) и (7.2) показывает, что все расчетные напряжения (и контактные, и напряжения изгиба) меньше допускаемых:
Выполняются так же условия статической прочности – не будет поломок зубьев при кратковременных перегрузках. В данном расчете учтен коэффициент кратковременных перегрузок Кперег = Мпуск / Мном = 1,4. Распечатка итогов проверки говорит о том, что расчетные напряжения, действующие при кратковременных перегрузках, существенно меньше допускаемых напряжений:
где
Геометрические параметры зубчатых венцов быстроходной ступени соосного редуктора, как отмечалось ранее, те же, что и у тихоходной ступени. Исключение составляет только ширина зубчатых венцов. Она уменьшена для оптимизации прочности быстроходной ступени. Показанные на листе 14 результаты расчета свидетельствуют выполнение условий работоспособности зубьев быстроходной ступени механизма.
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
12
|
|
|
|
|
РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ПРОВЕРОЧНЫЙ
ОТКРЫТЫХ ПЕРЕДАЧ ЗУБЧАТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ С ПРЯМЫМИ ЗУБЬЯМИ
(ступени редуктора); 20.04.2021
___________________________________________________
И С Х О Д Н Ы Е Д А Н Н Ы Е
Материал зубчатых колёс - Сталь 40
Термообработка:
шестерни - Улучшение HB 225, колеса - Улучшение HB 195
Пределы текучести материала:
шестерни 400 МПа, колеса 400 МПа
Пределы прочности материала:
шестерни 700 МПа, колеса 700 МПа
Ресурс 30240 часов
Частота вращения шестерни 1470 об/мин
Передаточное число 4,0
Базовое число циклов перемен напряжений:
шестерни 13000000 циклов, колеса 11000000 циклов
Угол наклона зуба 0 градусов
Крутящий момент на шестерне: 268,78 ньютон-метров
Коэффициенты нагрузки: KHB = 1,1, KFB = 1,2
Начальный диаметр шестерни: 80 мм. Модуль: 4 мм
Рабочая ширина зубчатого колеса: 120 мм
Степень точности изготовления зубчатых венцов: 8
Коэффициент кратковременных перегрузок: 2,3
Р Е З У Л Ь Т А Т Ы Р А С Ч Ё Т О В
К условию контактной в ы н о с л и в о с т и:
допускаемое контактное напряжение: 418,18 МПа
расчетное контактное напряжение: 416,97 МПа
К условию статической прочности по контактным напряжениям:
допускаемое предельное контактное напряжение: 1120,00 МПа
расчетное предельное контактное напряжение: 632,37 МПа
К условию изгибной выносливости:
допускаемые напряжения изгиба зубьев:
шестерни 190,35 МПа, колеса 164,97 МПа
расчетные напряжения изгиба зубьев:
шестерни 106,17 МПа, колеса 94,20 МПа
К условию статической прочности по напряжениям изгиба:
предельные допускаемые напряжения изгиба зубьев:
шестерни 320,00 МПа, колеса 320,00 МПа
предельные расчетные напряжения изгиба зубьев:
шестерни 244,20 МПа, колеса 216,66 МПа
Контрольные параметры, определенные по начальному
диаметру шестерни, модулю зацепления, углу наклона
зубьев и передаточному числу:
межосевое расстояние: 200,000000
число зубьев шестерни, рассчитанное ЭВМ: 20,00000
число зубьев колеса, рассчитанное ЭВМ: 80,00000
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
13
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист
|
|
|
|
|
14
|
|
|
|
| |
Скачать 1.29 Mb.