Основы проектирования передаточных механизмов. Кушнаренко В.М - 144 стр.

UptoLike

Рубрика: 

2.2 Расчет закрытых передач
Цель расчета: определение геометрических размеров зубчатых и
червячных колес, параметров зацепления и сил, действующих в зацеплении.
Для закрытых передач проектный расчет выполняют на выносливость по
контактным напряжениям, чтобы не допустить усталостного выкрошивания
рабочих поверхностей зубьев.
Определив на основе этого расчета размеры колес и параметры
зацепления, выполняют проверочный расчет на выносливость зубьев по
напряжениям изгиба, чтобы установить, не появляется ли опасность
усталостного разрушения зубьев.
2.2.1 Цилиндрические передачи
Из кинематического расчета принимают: моменты на валах Т
1
, Т
2
,
Н·мм; угловые скорости
1
ω
,
2
ω
, с
-1
; частота вращения n
1
, n
2
,
об/мин; и
передаточное число U
12
= i
12
= u .
2.2.1.1 Выбор материала зубчатых колес и определение допускаемых
напряжений
В редукторостроении экономически целесообразно применять стали с
твердостью НВ 350.
Материал колеса выбирают по таблице 2.9 – сталь с НВ < 350, например,
сталь 45, термообработкаулучшение. Твердость НВ
2
= 200.
Предел прочности
2
B
σ
= 690 МПа. Предел текучести
2
T
σ
= 340 МПа.
Допускаемые контактные напряжения
[
]
,/
2
2
lim HHLbH
H
SK
=
σ
σ
где
2
lim bH
σ
- предел контактной выносливости при базовом числе циклов:
2
lim bH
σ
= 2 НВ
2
+ 70 МПа;
К
HL
коэффициент долговечности, для редукторостроения К
HL
= 1,0;
S
H
= 1,1…1,2 – коэффициент безопасности.
Допускаемые напряжения изгиба:
[
]
FFCFL
О
F
SKK
bF
/
2
lim
2
=
σσ
,
где
О
bF
2
lim
σ
- предел выносливости при базовом числе циклов нагружений:
о
bF
2
lim
σ
= (1,7…1,8) НВ
2
;
S
F
= 1,7…1,8 – коэффициент безопасности;
К
FL
= 1,0 – коэффициент долговечности;
К
FC
коэффициент, учитывающий реверсивность движения;
К
FC
= 1,0 - для нереверсивного и К
FC
= 0,7…0,8 – для реверсивного
движения.
Материал шестерни должен быть тверже материала колеса, так как зубья
шестерни входят в зацепление чаще, чем зубья зубчатого колеса:
НВ
1
HB
2
+ (20…50).
                                     2.2 Расчет закрытых передач
    Цель расчета: определение геометрических размеров зубчатых и
червячных колес, параметров зацепления и сил, действующих в зацеплении.
    Для закрытых передач проектный расчет выполняют на выносливость по
контактным напряжениям, чтобы не допустить усталостного выкрошивания
рабочих поверхностей зубьев.
    Определив на основе этого расчета размеры колес и параметры
зацепления, выполняют проверочный расчет на выносливость зубьев по
напряжениям изгиба, чтобы установить, не          появляется ли опасность
усталостного разрушения зубьев.

    2.2.1 Цилиндрические передачи
    Из кинематического расчета принимают: моменты на валах Т1 , Т2 ,
Н·мм; угловые скорости ω1 , ω 2 , с-1; частота вращения n1, n2, об/мин; и
передаточное число U12 =  i12 = u .

    2.2.1.1 Выбор материала зубчатых колес и определение допускаемых
напряжений
    В редукторостроении экономически целесообразно применять стали с
твердостью НВ ≤ 350.
    Материал колеса выбирают по таблице 2.9 – сталь с НВ < 350, например,
сталь 45, термообработка – улучшение. Твердость НВ2 = 200.
    Предел прочности σ B = 690 МПа. Предел текучести σ T = 340 МПа.
                                       2                                 2


    Допускаемые контактные напряжения [σ ]H = σ H lim b ⋅ K HL / S H ,
                                                                 2   2


где σ H lim b - предел контактной выносливости при базовом числе циклов:
                    2


                                   σ H lim b = 2 НВ2 + 70 МПа;
                                                 2


              КHL – коэффициент долговечности, для редукторостроения КHL = 1,0;
              SH = 1,1…1,2 – коэффициент безопасности.
    Допускаемые напряжения изгиба:
                                 [σ ]F = σ О 2
                                                   ⋅ K FL ⋅ K FC / S F ,
                                                     F lim b 2

                О
где         σ   F lim b2
                           - предел выносливости при базовом числе циклов нагружений:
σо  = (1,7…1,8) НВ2;
 F lim b2


    SF = 1,7…1,8 – коэффициент безопасности;
    КFL = 1,0 – коэффициент долговечности;
    КFC – коэффициент, учитывающий реверсивность движения;
    КFC = 1,0 - для нереверсивного и КFC = 0,7…0,8 – для реверсивного
движения.
    Материал шестерни должен быть тверже материала колеса, так как зубья
шестерни входят в зацепление чаще, чем зубья зубчатого колеса:
                         НВ1 ≥ HB2 + (20…50).