Расчет контактных напряжений

Окружная скорость в зацеплении, м/с:

Vокр = , (35)

где n₁-частота вращения шестерни (об/мин);

По нормам плавности (таблица 2.6), в зависимости от окружной скорости в зацеплении, назначают степень точности зубчатых колес и определяют коэффициент нагрузки . Коэффициент нагрузки вычисляется по формуле

, (36)

где К_На -коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между парами зубьев, для прямозубых колес К_На=1, для косозубых по графику(рис.2).

- коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине контактной линии, величина которого выбирается по графикам (рис. 3) в зависимости от расположения зубчатых колес относительно подшипниковых опор, твердости колес и коэффициента ширины ψ_bd. Цифры у кривых соответствуют передачам на схемах справа

(37)

Таблица 2.6. Степень точности зубчатых колес в зависимости от окружной скорости.

Вид зубьев	Вид передачи	НВ	Степень точности по ГОСТ 1643-81 (по нормам плавности)
3,4,5
Окружная скорость до…, м/с
Пря- мые	Цилинд- рическая	≤350 >350	>12 >10
Кони- ческая	≤350 >350	>7 >6				2,5
Непря- мые	Цилинд- рическая	≤350 >350	>25 >20
Кони- ческая	≤350 >350	>16 >13

 

Рис. 2. График для определения К_Hα косозубых и шевронных передач

 

 

 

Н1 ≤ 350 НВ или Н2 ≤ 350 НВ

Н1 › 350 НВ или Н2 › 350 НВ

Рис. 3. Графики для определения ориентировочных значений

 

- коэффициент динамичности нагрузки, зависящий от окружной скорости и точности изготовления колес, принимаемый по таблице 2.7. В числителе значения для прямозубых передач, в знаменателе - для косозубых.

Таблица 2.7. Значения коэффициентов К_HV

Степень точности	Твердость на поверхности зубьев колеса	Окружная скорость V, м/с
до 1	св. 1 до 3	св. 3 до 8	св. 8 до 12	св. 12 до 18
6-я	> 350HB
≤ 350HB
7-я	> 350HB
≤ 350HB
8-я	> 350HB
≤ 350HB					-

 

Действительные (рабочие) контактные напряжения определяют по формуле

= , (38)

где Z_σ = 9600 для прямозубых, Z_σ = 8400 для косозубых передач. В формулу для вычисления контактных напряжений подставляют уточненные значения , , . Действительные контактные напряжения должны находиться в интервале , иначе - изменяют коэффициент ширины колеса ψ_bа и ширину b₂.

Усилия, действующие в цилиндрических зубчатых передачах

 

Силы рассматривают приложенными в полюсе зацепления и задают тремя взаимно перпендикулярными составляющими (рис. 4)

 

	окружное усилие = (39); радиальное усилие (40); осевое усилие (41), где α =200 – стандартный угол профиля.
Рис. 4 Силы в цилиндрическом зацеплении