Проверка зубьев колес по контактным напряжениям

Расчетное значение контактного напряжения

где = 9600 для прямозубых и = 8400 для косозубых передач, МПа.

Если расчетное напряжение меньше допускаемого в пределах 15...20 % или больше в пределах 5 %, то ранее принятые параметры передачи принимают за окончательные. В противном случае необходим пересчет.

Силы в зацеплении (рис. 14):

В цилиндрической прямозубой передаче в зацеплении возникают силы.

а) окружные

, Н,

где , – вращающие моменты на валу шестерни и колеса, Н×м.

, Н×м,

где P – мощность, кВт;

– угловая скорость соответствующего вала, рад/с.

 

 

б) радиальные

.

в) осевые

в цилиндрической прямозубой передаче осевые силы .

Силы в зацеплении косозубой цилиндрической передачи.

Схемы сил в цилиндрической косозубой передачи в зависимости от направления вращения ведущего звена и угла наклона зуба представлены на рис. 15. За точку приложения сил принимают полюс зацепления в средней плоскости колеса /4,8/.

Направление вращения выбирают в соответствии с направление вращения приводного вала рабочей машины, если привод реверсивный, то направление вращения ведущего вала (вала двигателя), можно выбирать произвольно.

 

Рис. 15. Схемы сил в зацеплении косозубой

цилиндрической передачи

 

Силы в цилиндрической косозубой передаче по величине равны, по направлению противоположно направлены.

В полюсе зацепления в цилиндрической косозубой передаче возникают силы:

а) окружные

, Н,

где Т ₂ – момент на валу колеса;

Т ₁ – момент на валу шестерни;

d ₂ – диаметр делительной окружности колеса;

d – шестерни.

б) радиальные , Н,

где b – угол наклона зуба.

в) осевые , Н.

Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба. Расчетное напряжение изгиба: в зубьях колеса

в зубьях шестерни

Значения коэффициента учитывающего форму зуба и концентрацию напряжений, в зависимости от приведенного числа зубьев и коэффициента смещения для внешнего зацепления принимают по табл. 18.

Для внутреннего зацепления:

z............................ 40 50 63 71

.......................... 4,02 3,88 3,8 3,75

Таблица 18

Значения коэффициента в зависимости от числа зубьев и

коэффициента смещения

z	Значения при коэффициенте х смещения инструмента
–0,6	–0,4	–0,2		+0,2	+0,4	+0,6
	–	–	–	–	–	3,67	–
	–	–	–	–	4,00	3,62	3,30
	–	–	–	4,30	3,89	3,58	3,32
	–	–	–	4,08	3,78	3,56	3,34
	–	–	4,22	3,91	3,70	3,52	3,37
	–	4,38	4,02	3,80	3,64	3,51	3,40
	4,37	4,06	3,86	3,70	3,60	3,51	3,42
	3,98	3,80	3,70	3,62	3,57	3,52	3,46
	3,80	3,71	3,63	3,60	3,57	3,53	3,49
	3,71	3,66	3,62	3,59	3,58	3,53	3,51

 

Значение коэффициента , учитывающего угол наклона зуба в косозубой передаче, вычисляют по формуле (b в градусах):

=1– b /100; при условии >0,7.

– коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев.

Для прямозубых передач: = 1; = 1 – при степени точности 8, 9;

= 0,8 – при степени точности 5...7. Для косозубых передач = 0,65.

Расчет червячных передач

Исходные данные: Т ₂ – вращающий момент на колесе, Н×м; n ₂– частота вращения колеса, мин^–1; и – передаточное число; L_h – время работы передачи (ресурс), ч.