1. Главная
2. Полезные советы
3. Расчет конических зубчатых передач на контактную прочность

Расчет конических зубчатых передач на контактную прочность

Основными причинами выхода из строя конических колес являются усталостное выкрашивание материала с рабочих поверхностей зуба и поломка зубьев вследствие усталости. Расчет производится так же как расчет цилиндрической косозубой передачи с эквивалентными зубчатыми колесами и в среднем сечении зуба. Такой метод позволяет использовать ранее полученные зависимости. В исходной формуле Герца заменим приведенный радиус кривизны , найденный из рис. 20. Здесь в сечении О₁О₂ в полюсе зацепления Р отрезок АР соответствует радиусу кривизны шестерни , а отрезок ВР – радиусу кривизны колеса . Рассматривая прямоугольные треугольники и , оставляя только знак суммы (+), поскольку конические передачи бывают только с внешним зацеплением, получим: (4.9) Далее полагаем, что для однопарного зацепления, как было показано ранее, известны нормальная нагрузка q_H и приведенный модуль упругости Е_пр. Из формулы для приведенного радиуса (4.9) следует, что его величина изменяется пропорционально среднему диаметру, а значит отношение q_H/r_пр постоянно и, следовательно, постоянно контактное напряжение в любом сечении. Поэтому за расчетное принимают среднее сечение зуба. В дополнение к этому, введем коэффициент прочности конических передач , учитывающий конструкцию зубчатых конических колес. Принимая во внимание эти особенности, после подстановок в формулу Герца, получим формулу для проверочного расчета на контактную прочность любых конических передач: (4.10) Здесь - коэффициент формы сопряженных поверхностей зубьев. Для , где β - угол наклона зуба. Если колесо с круговой формой зуба, то обычно принимают . Для стальных колес МПа^½. - коэффициент, учитывающий длину контактной линии зацепления конических колес. Обычно . - удельная окружная сила. Коэффициент зависит от и определяется по графикам на рис.23 в зависимости от конструктивной схемы конической передачи, типа опор колес – I_ш (шариковые), I_р (роликовые), а также твердости материала колес. Здесь: , . Сплошные и штрихпунктирные линии относятся к коническим передачам с прямыми зубьями. - коэффициент прочности конических передач. Определяется по таблице 13 в зависимости от вида конической передачи, твердости материала колес и передаточного числа: для прямозубых конических колес; для конических колес с круговыми зубьями. Коэффициент динамичности нагрузки - для конических колес находится по таблице 12. Он зависит от степени точности по нормам плавности работы передачи и окружной скорости колес. Рис. 23. Изменение коэффициентов в зависимости от конструктивных соотношений в коническом зацеплении и твердости зубьев. а) схемы передач; абсцисса на графиках ; б) для зубьев с твердостью ; в) для зубьев с твердостью Коэффициент неравномерности нагрузки зубьев для колес с круговой формой зуба определяют по графику рис. 23 в зависимости от степени точности по нормам плавности работы. Для прямозубых конических передач , - диаметр в среднем сечении зуба шестерни. Обозначив и решая уравнение (15) относительно , получим для проектного расчета формулу расчета диаметра в среднем сечении конической шестерни, одного из главных геометрических параметров: , мм. (4.11) Здесь К_d - вспомогательный коэффициент. Для конических прямозубых передач (МПа)^1/3, и K_d = 590…520 (МПа)^1/3 для передач с круговыми зубьями (); величина коэффициента относительной ширины зубчатого венца или , при условии пропорциональности ширины колес конусному расстоянию . Если испытываете трудности в написании курсовой работы по деталям машин, оформите заявку и Вы узнаете сроки и стоимость работы.