- •Расчет зубчатых цилиндрических передач на прочность
- •1. Исходные данные
- •2.3. Допускаемые напряжения
- •2.3.1. Допускаемые контактные напряжения
- •2.3.2. Допускаемые напряжения изгиба
- •2.4. Межосевые расстояния передачи
- •2.5. Модуль передачи
- •3.1. Расчет на контактную прочность
- •2.6. Основные размеры передачи
- •3. Проверочный расчет передачи
- •3.2. Расчет на прочность при изгибе
- •4. Силы в зацеплении
- •5. Пример расчета зубчатой цилиндрической передачи редуктора
- •5.1. Исходные данные
- •Кинематическая схема привода:
- •5.2. Проектировочный расчет
- •5.2.1. Выбор материала и твердости колес
- •Степень точности передачи
- •5.2.3. Допускаемые напряжения
- •5.2.3.1. Допускаемые контактные напряжения
- •5.2.3.2. Допускаемые напряжения изгиба
- •5.2.4. Межосевое расстояние передачи
- •5.2.5. Модуль передачи
- •5.2.6. Основные размеры передачи
- •5.3. Проверочный расчет передачи
- •5.3.1. Расчет на контактную прочность
- •5.3.2. Расчет на прочность при изгибе
- •6. Список литературы
- •Содержание
- •1. Исходные данные............................................................................3
- •2. Проектировочный расчет передачи................................................3
2.5. Модуль передачи
Модуль передачи m – главный параметр, который определяют
в проектировочном расчете по изгибной прочности зубьев при заданном или рассчитанном (п.2.4) межосевом расстоянии aw.
Минимальное значение модуля m (мм) определяют по (19) из условия изгибной прочности зубьев:
;
(19)
где
Km
- коэффициент: для прямозубых передач
;
для косозубых
;
-
ширина зубчатого венца:
,
расчетное значение округляют в ближайшую
сторону до целых значений по табл. 16;
-
меньшее из значений
,
.
Коэффициент нагрузки KF при расчете по напряжениям изгиба:
;
(20)
1. Коэффициент KA учитывает внешнюю динамическую нагрузку. Значение KA принимают таким же, как при расчете контактных напряжений (см. п.2.4).
2. Коэффициент KFV учитывает внутреннюю динамику нагружения и зависит от ошибок шагов зацепления, погрешности профиля зубьев шестерни и колеса. Значения KFV принимают по табл. 18 в зависимости от степени точности передачи, окружной скорости и твердости рабочих поверхностей.
3. Коэффициент KF учитывает неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца у основания зуба. Значение KF рассчитывают [1]:
.
(21)
4.
Коэффициент
KF
учитывает неравномерность распределения
нагрузки между зубьями. Значение KF
принимают таким же, как при расчете
контактных напряжений (см. п.2.4):
.
При определении KF и KF не учитывают приработку зубьев (коэффициент KH ), т. к. на изгибную прочность влияние приработки менее благоприятно, чем на контактную прочность.
Таблица 18
Значение
коэффициента
Степень точности по ГОСТ 1643-81 |
Твердость (расчетная колеса) |
Значения при м/с |
||||
1 |
3 |
5 |
8 |
10 |
||
7 |
>350 HB |
1,02 1,01 |
1,06 1,03 |
1,12 1,05 |
1,19 1,08 |
1,25 1,10 |
≤350 HB |
1,08 1,03 |
1,24 1,09 |
1,40 1,16 |
1,64 1,25 |
1,80 1,32 |
|
8 |
>350 HB |
1,03 1,01 |
1,09 1,03 |
1,15 1,06 |
1,24 1,09 |
1,30 1,12 |
≤350 HB |
1,10 1,04 |
1,30 1,12 |
1,48 1,19 |
1,77 1,30 |
1,96 1,38 |
|
9 |
>350 HB |
1,03 1,01 |
1,09 1,03 |
1,17 1,07 |
1,28 1,11 |
1,35 1,14 |
≤350 HB |
1,11 1,04 |
1,33 1,12 |
1,56 1,22 |
1,90 1,36 |
- 1,45 |
|
Примечание: В числителе приведены значения для прямозубых, в знаменателе – для косозубых зубчатых колес. |
||||||
Таблица 19
Модуль зубчатых колес по ГОСТ 9563-60
Ряды |
Модуль m, мм |
1-й 2-й |
1,0; 1,25; 1,5: 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0. 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7,0; 9,0. |
Примечание: значения 1-го ряда считают предпочтительными. |
|
С учетом расчета по (9) минимального значения модуля, а так же ориентируясь на условие m=(0,01…0,02)aw, назначают по табл. 19 стандартный модуль m передачи.
Для зубьев с поверхностным упрочнением (закалка, цементация) желательно иметь m≥2 мм, чтобы обеспечить неоднородность структуры материала в сердцевине и на поверхности.
При больших модулях выше изгибная прочность зубьев, передача менее чувствительна к колебаниям межосевого расстояния из-за неточности изготовления и упругих деформаций валов и опор.
