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. 1 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. clip_image002   Рис. 16. Как видно из рисунка 16, сила clip_image002, действующая под углом clip_image004, (с целью увеличения запаса прочности) вызывает напряжение изгиба зуба, а сила clip_image006 - сжатие. Известно, что напряжение изгиба clip_image008, где clip_image010, clip_image012clip_image014 (см. рис 16). Таким образом clip_image016. Момент сопротивления сечения clip_image018. Подставляя, в исходное уравнение, получим: clip_image020, где clip_image022 - плечо силы clip_image002[1], clip_image024 - суммарное число контактных зубьев в зацеплении. Напряжение сжатия clip_image026, где clip_image028, clip_image030. Подставив, найдем: clip_image032. Из эпюр (рис. 16) следует, что критическая сторона левая, растянутая, поэтому clip_image034, где – clip_image036 - коэффициент влияния силы сдвига по поверхности зуба и концентрации напряжений у основания зуба; KFb - коэффициент концентрации давления при изгибе зуба, учитывающий неравномерность распределения давления по длине зуба, определяется аналогично с расчетом на контактную прочность по рисунку 17; KFV – коэффициент динамичности нагрузки, прикладываемой к зубу при изгибе, находится по таблице 3 (лекция 2); KFa - 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 clip_image038; clip_image040, где clip_image042 и clip_image044 - коэффициенты пропорциональности. Подставляя эти значения коэффициентов, получим при clip_image046 критическое значение напряжения: clip_image048. Обозначим выражение в квадратных скобках через YF - параметр, называемый коэффициентом формы зуба. Он определяется из таблицы 6, в зависимости от эквивалентного числа зубьев clip_image050, где clip_image052. Окончательно clip_image054. Введем обозначение clip_image056 Проверка расчета на изгибную выносливость получаем уравнение: clip_image058, (3.2) Здесь:clip_image060 - коэффициент перекрытия зубьев clip_image062; коэффициент, учитывающий наклон зубьев, clip_image064 или clip_image066. При изменении β = 0…42о Yb изменяется от 1,0 до 0,7, то есть, с увеличением β прямо пропорционально уменьшается. 1   2 В другой форме уравнение (3.2) запишется так: clip_image002[8], или так clip_image004[6]. (3.3). Условие равной прочности зубьев шестерни и колеса на изгиб таково: clip_image006[6] (3.4) Отношение clip_image008[4] следует брать меньшее для шестерни или колеса. Таблица 7. Коэффициент формы зуба YF 1 Проверка изгибной прочности зубьев при перегрузке clip_image002[10] (3.5). Если испытываете трудности в написании курсовой работы по деталям машин, оформите заявку и Вы узнаете сроки и стоимость работы.
Мы принимаем