1. Главная
2. Полезные советы
3. Расчетная нагрузка зубчатой передачи

Расчетная нагрузка зубчатой передачи

Расчетная нагрузка зубчатой передачи складывается из: 1. полезной или номинальной в предложении равномерного распределения её по длине линии контакта (рис. 9); Рис. 9 2. дополнительной нагрузки, вызванной перераспределением номинальной нагрузки по длине линии контакта вследствие упругих деформаций системы, погрешностей изготовления и монтажа и других факторов. Таким образом . (2.3) Здесь - коэффициент концентрации, то есть, неравномерности действия нагрузки. Неравномерность тем меньше: - чем меньше длина линий контакта, - чем больше жесткость зуба, - чем симметричнее расположено колесо относительно опор, - чем больше жесткость валов и опор, - чем выше прирабатываемость зубьев, - чем выше точность изготовления и монтажа. Значение определяется из рисунка 10. - коэффициент динамической нагрузки. Он учитывает погрешности при изготовлении основного шага зубьев в зацеплении, деформации от изгиба зубьев и опор под нагрузкой, влияние пересопряжений, которые вызывают неравномерность вращения колеса при равномерном вращении шестерни, перемененную жесткость зубьев и опор, окружную скорость. Рис. 10 Коэффициент K_Hb Цифры у графика соответствуют схемам расположения зубчатого зацепления в передачах. Рис. 11 Если окружной шаг зубьев шестерни р_t1 меньше окружного шага зубьев колеса , то контакт возникает в точке В (рис. 11). В результате деформации зубьев шаг выравнивается, возникает удар, кратковременное изменение, передаточного числа, возрастает мгновенная нагрузка на зуб. Коэффициент динамической нагрузки тем меньше, чем выше степень точности изготовления и увеличивается с увеличением скорости вращения зубчатых колес (см. таблицу 3). Таблица 3. Коэффициенты динамической нагрузки, К_Hv,К_Fv при Н₂ £ 350 НВ - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями. Он зависит от податливости пары зубьев и их склонности к приработке. Значения коэффициента приведены в таблице 4. Заметим, что в таблицах приведены так же данные для определения коэффициентов , и , о которых пойдет речь ниже. Таблица 4. Рекомендуемые значения коэффициентов К_Нα и К_Fα Введя в формулу (2.2) W_t – удельную расчетную окружную силу , получим: Н/мм. (2.4) Рис.12 Для определения приведенного радиуса кривизны , входящего в исходное уравнение, требуется решить два прямоугольных треугольника О₁ЕР и О₂DР из рис. 12 при известных ρ_э1 и ρ_э2. В этих треугольниках за радиус кривизны шестерни и колеса ρ₁ и ρ₂ приняты отрезки от основания перпендикуляра, опущенного на линию зацепления N-N до полюса зацепления Р, в котором косозубые колеса заменены эквивалентными прямозубыми эллиптическими колесами. Таким образом или , мм. Подставляя все найденные данные в исходное уравнение Герца получим s_н = ; Заменив в соответствии с формулами тригонометрии в знаменателе и вводя обозначения: 1.- - коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев; 2.- - коэффициент, учитывающий механические свойства материала зубчатых колес; 3.- - коэффициент, учитывающий суммарную длину линий контакта зубьев, получим в итоге формулу для проверочного расчета зубчатых колес на контактную выносливость: s_н = (2.5) Как видно из формулы, контактное напряжение увеличивается при увеличении действия крутящего момента Т₁ и уменьшается при увеличении ширины b_w, диаметра d₁ и угла наклона β зубчатых колес. Коэффициент Z_H в среднем равен и уменьшается у передач со смещением. При отсутствии смещения режущего инструмента х = 0 и формула для этого коэффициента принимает вид . Коэффициент Z_M = 275 МПа^½ для стальных зубчатых колес при модуле упругости Е₁=Е₂=2,15·10⁵ МПа и μ₁=μ₂=0,3; если модули упругости Е₁ = Е₂ = 2,1·10⁵ МПа, то Z_M = 191,6 МПа^½. Коэффициент Z_ε для косозубых и шевронных зубчатых передач при ε_α > 0,9 , где . При ε_α = 1,2…1,8 в среднем можно принять Z_ε = 0,9. Формула для поверочного расчета при действии максимальной нагрузки с целью предотвращения остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя (2.6) Здесь Т_max – пиковый момент при пуске двигателя под нагрузкой, находится из данных каталога на выпускаемые электродвигатели. Если испытываете трудности в написании курсовой работы по деталям машин, оформите заявку и Вы узнаете сроки и стоимость работы.