1. Главная
2. Полезные советы
3. Расчет зубчатой передачи на изгибную выносливость

Расчет зубчатой передачи на изгибную выносливость

Поломка зубьев является самым опасным видом повреждения, приводящим к выходу из строя передачи и других деталей (валов, подшипников). Это происходит в результате перегрузок ударного или статического действия (пиковых) или усталостного изгиба, вызванного многократно повторяющимися нагрузками, превышающими предел выносливости материала зубьев, т.е. в результате усталости материала. Зубья косозубых колес выламываются по косому сечению от вершины до основания (см. рисунок 14). При усталостном разрушении излом имеет вогнутую форму на поверхности колеса, а при перегрузках – выпуклую. Предпосылки к расчету на изгибную выносливость 1. Сила нормального давления приложена к вершине зуба (рис. 15). 2. В зацеплении участвует одна пара зубьев. 3. Пренебрегаем силами трения. 4. Моделируем зуб консольной балкой.   Рис. 16. Как видно из рисунка 16, сила , действующая под углом , (с целью увеличения запаса прочности) вызывает напряжение изгиба зуба, а сила - сжатие. Известно, что напряжение изгиба , где , (см. рис 16). Таким образом . Момент сопротивления сечения . Подставляя, в исходное уравнение, получим: , где - плечо силы , - суммарное число контактных зубьев в зацеплении. Напряжение сжатия , где , . Подставив, найдем: . Из эпюр (рис. 16) следует, что критическая сторона левая, растянутая, поэтому , где – - коэффициент влияния силы сдвига по поверхности зуба и концентрации напряжений у основания зуба; K_Fb - коэффициент концентрации давления при изгибе зуба, учитывающий неравномерность распределения давления по длине зуба, определяется аналогично с расчетом на контактную прочность по рисунку 17; K_FV – коэффициент динамичности нагрузки, прикладываемой к зубу при изгибе, находится по таблице 3 (лекция 2); K_Fa - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями в случае в многопарного зацепления; определяется по таблице 4 (лекция 2). Так как размер зубьев пропорционален модулю m, принимаем ; , где и - коэффициенты пропорциональности. Подставляя эти значения коэффициентов, получим при критическое значение напряжения: . Обозначим выражение в квадратных скобках через Y_F - параметр, называемый коэффициентом формы зуба. Он определяется из таблицы 6, в зависимости от эквивалентного числа зубьев , где . Окончательно . Введем обозначение Проверка расчета на изгибную выносливость получаем уравнение: , (3.2) Здесь: - коэффициент перекрытия зубьев ; коэффициент, учитывающий наклон зубьев, или . При изменении β = 0…42^о Y_b изменяется от 1,0 до 0,7, то есть, с увеличением β прямо пропорционально уменьшается.   В другой форме уравнение (3.2) запишется так: , или так . (3.3). Условие равной прочности зубьев шестерни и колеса на изгиб таково: (3.4) Отношение следует брать меньшее для шестерни или колеса. Таблица 7. Коэффициент формы зуба Y_F Проверка изгибной прочности зубьев при перегрузке (3.5). Если испытываете трудности в написании курсовой работы по деталям машин, оформите заявку и Вы узнаете сроки и стоимость работы.