Проверочные расчеты конической передачи
Определяют среднюю окружную скорость, м/с:
Назначают степень точности изготовления колес – 6, 7, 8 или 9 (см. п. 4.2.1.3).
Уточняют коэффициент нагрузки:
где - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями (таблица 4.12);
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца (таблица 4.13);
- динамический коэффициент (таблица 4.14).
Проверяют условие прочности зубьев по контактным напряжениям
МПа.
Допускается недогрузка до 10% и перегрузка до 5%. Если условие прочности не выполняется, то увеличивают . Если это не дает должного эффекта, то назначают другие материалы и расчет повторяют.
Проверяют условие прочности зубьев по напряжениям изгиба.
Определяют приведенное число зубьев:
Определяют по ГОСТ 21354 коэффициенты формы зуба и (таблица 4.15).
Проводят сравнительную оценку прочности на изгиб зубьев шестерни и колеса … , … .
Дальнейший расчет ведут по минимальному значению найденных отношений. Определяют коэффициент нагрузки при изгибе:
где = 1,0 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями;
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца (таблица 4.16);
- коэффициент динамичности (таблица 4.17).
Проверяют условие прочности зубьев на изгиб:
, МПа.
Возможна большая недогрузка.
Если условие прочности не выполняется, то назначают другие материалы и расчет повторяют.
|
|
Определение сил, действующих в зацеплении, Н (рисунок 3.31)
Окружные силы:
где Т1 и Т2 – вращающие моменты на шестерне и колесе, Н·мм;
и - средние диаметры шестерни и колеса, мм.
Осевая сила шестерни равна радиальной силе колеса:
где α = 20о – угол зацепления.
Радиальная сила шестерни равна осевой силе колеса:
Сила нормального давления:
Червячные передачи
Из кинематического расчета принимают: моменты на валах Т1, Т2 , Н·мм; угловые скорости , с-1; частоту вращения n 1 , n 2, об/мин; передаточное число u 12 –червячной передачи.
Выбор материала колеса и червяка и определение допускаемых напряжений
В большинстве случаев червячные колеса делают составными (бандажированная конструкция): венец из бронзы, а центр – из чугуна. При скорости скольжения Vs до 25 м/с применяют оловянистые бронзы. При Vs до 7…8 м/с – более дешевые безоловянистые бронзы.
Предварительно скорость скольжения определяют:
Vs =4 n 1∙10-5 ∙ , м/с.
Например, скорость скольжения Vs = 5 м/с.
По таблице 4.18 принимают материал для венца червячного колеса. Например, бронза безоловянистая БрАЖ-9-4Л отливка в песчаную форму. Допускаемое контактное напряжение: (таблица 4.18).
|
|
Если в этой таблице нет значения , то его рассчитывают по формуле
где - значение допускаемых контактных напряжений по таблице 4.19;
- коэффициент долговечности:
где NO Н = 107 – базовое число изменения циклов напряжений;
N = 60 n2tΣ – суммарное число изменения циклов напряжений;
n2 - частота вращения червячного колеса, об/мин;
tΣ = 20000 час. – срок службы привода.
Во всех случаях 0,67 ≤ .
Допускаемое напряжение изгиба:
где - допускаемые напряжения изгиба (таблица 4.19);
- коэффициент долговечности:
где NOF = 106 – базовое число изменения циклов напряжений;
= 60 n 2 t – суммарное число изменения циклов напряжений.
Во всех случаях 0,43 ≤ KFL ≤ 1,0.
Для выбранной бронзы принимают червяк из стали 45 с закалкой до твердости HRC ≥ 45 с последующим шлифованием витков (таблица 4.18).
Определение размеров и параметров червячного зацепления (рисунок 3.34)
Число заходов червяка и число зубьев колеса:
- при передаточном числе u=8÷14 рекомендуется принимать z 1=4;
- при u =14÷30 - z1=2;
- при u >30 - z 1=1;
тогда: .
Принимают расчетные коэффициенты:
- коэффициент нагрузки К = 1,2;
- коэффициент диаметра червяка рекомендуется назначить по соотношению q≈0,25∙ z2 , которое необходимо затем округлить до стандартного значения по ГОСТ 19672 и ГОСТ 2144.
|
|
Определяют расчетное минимальное межосевое расстояние из условия контактной прочности:
, мм,
где Т2 – вращающий момент на колесе, Н·мм.
Расчетный модуль, мм: .
Принимают параметры передачи по ГОСТ 2144 и ГОСТ 19672 (таблицы 4.20 и 4.21):
аw = , m = , q = , .
Если принятый коэффициент диаметра червяка не совпадает со стандартным значением, то передачу следует выполнять со смещением.
Коэффициент смещения определяют по формуле:
,
при этом коэффициент смещения должен быть в пределах
Допускается после определения стандартных значений m и q (таблица 4.21) вычислять межосевое расстояние:
,
при этом аw округляют до целого числа и сравнивают со стандартным.
Определяют основные геометрические размеры передачи, мм.
Диаметры делительных окружностей: ;
Диаметры начальных окружностей:
; .
Диаметры окружностей выступов:
; .
Диаметры окружностей впадин:
; .
Длина нарезанной части червяка: .
Ширина венца червячного колеса: (при z 1=1 и z 2=2);
(при z 1=4).
|
|
Угол подъема винтовой линии червяка на делительном диаметре:
.
Угол подъема винтовой линии червяка на начальном диаметре:
Наибольший диаметр червячного колеса: .
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 340; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!