Влияние условий работы на долговечность зубчатых передач
Размеры зубчатых передач и шаги зубьев не являются абсолютно точными. Погрешности в изготовлении и сборке передач приводят к появлению динамических нагрузок вследствие биения и концентрации нагрузок вследствие перекоса.
Эти факторы учитываются коэффициентом нагрузки:
K = KVKβ,
где KV – коэффициент динамичности,
Kβ - коэффициент концентрации нагрузки.
Из-за неточности шага зубья входят в зацепление с ударом, что вызывает возникновение динамических нагрузок:
; 
.
где С V – коэффициент, V – окружная скорость, b – длина зуба, Δt – допустимая погрешность шага.
Поскольку, как правило aW , u и b заданы, то динамическая нагрузка пропорциональна окружной скорости и погрешности шага. Погрешность шага определяет степень точности зубчатых колес, поэтому KV может определяться по таблицам, если известна степень точности передачи. Последняя тем выше, чем больше скорость вращения колеса. Обычно KV ≤ 1,5. Если при данном значении погрешности шага KV ≥1,5, это означает занижение степени точности.
L
l
 |
Р
θ
 |  | ||||||
 |  | ||||||
b
|
|
|
Рис. 3.5 Схема появления концентрации напряжений в контакте зубьев
Если бы зубчатые колеса были абсолютно точными, а передача собрана идеально, то нагрузка в зацеплении была бы равномерной: q = P / b .
В действительности после сборки и при работе передачи валы деформируются, а зубчатые колеса перекашиваются, что приводит к увеличению (концентрации) нагрузки, что учитывается коэффициентом: Kβ = qmax / q . Этот коэффициент зависит от ширины зубчатого колеса (длины зуба), положения зубчатых колес на валу по отношению к опорам, жесткости валов, точности отверстий под подшипники. Наиболее невыгодные условия оказываются для колес, расположенных ближе к опорам, т.к. наибольший уклон упругой линии у ее конца. Особенно большие погрешности имеют шестерни, расположенные консольно. Предпочтительнее расположение зубчатого колеса в центре вала, хотя в этом месте – наибольший прогиб, поскольку отклонение колес происходит одинаково.
Учет материалов и допускаемых напряжений при расчете передач
Во многих случаях зубчатые передачи определяют размеры машины или её узла. В современных передачах для изготовления зубчатых колес применяют в основном легированные стали и технологии, обеспечивающие высокое качество и точность обработки, что определяет высокую надежность и долговечность передач, а также – снижение их габаритных размеров (табл. 1, рис. 3.6).
|
|
|
Таблица 1 Влияние материала и термической обработки на область применения зубчатых передач
| Марка стали | Термообработка | Область применения |
| 15Х, 20Х, 18ХГТ, 12ХН3А, 20Х2Н4А, 38ХМЮА | ХТО с закалкой 56…63 HRCЭ | Тяжелонагруженные зубчатые передачи |
|
40Х, 45Х, 40ХН | Закалка ТВЧ до 50…55 HRCЭ | Средненагруженные зубчатые передачи |
| Улучшение до 230…280 HB | Передачи при отсутствии жестких требований к габаритам | |
| 50Л, 55Л | Нормализация до 190…220 HB | Крупногабаритные передачи |
 |
2 L
 | |||||
 | |||||
 | |||||
1,5 L
 | |||||||||
 | | ||||||||
 | |||||||||
| | |||||||||
|
|
|
L 1,06 L
 | |||||
 | |||||
 | |||||
Рис. 3.6 Влияние термической обработки на размеры зубчатой передачи
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 272; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!