Последовательность проектного расчета закрытых цилиндрических передач
Таблица 2
Значения предела контактной выносливости и коэффициента
безопасности
Термическая и термохимическая обработка |
Средняя твердость |
σHO, МПа |
[S]H |
Нормализация и улучшение Объемная закалка Поверхностная закалка Цементация или нитроцементация Азотирование |
<350НВ 40…50HRC 40…56HRC 54…64HRC 50…58HRC |
2(HB)+70 17(НRС)+100 17(НRС)+200 23(НRС) 1050 |
1,1 1,1 1,2 1,2 1,2 |
Значения базового числа циклов нагружения NHO=(НВ)3 или см. [2], рис.2.1 в зависимости от средней твердости. Эквивалентное число циклов нагружения за весь срок службы передачи NHЕ:
при постоянной нагрузке
NHЕ=60·n·t·c; (3)
при переменной нагрузке
NHЕ=60Σ(Ti/Tmax)m·n·ti·c , (4)
где n – частота вращения шестерни (колеса), мин-1; ti- срок службы передачи под нагрузкой, ч; с – число зацеплений (число одинаковых зубчатых колес, одновременно находящихся в зацеплении с данной шестерней (колесом); Ti,Tmax,ti- заданы циклограммой нагружения (Tmax- наибольший длительно действующий момент); m – показатель степени, m=3.
При реверсивной нагрузке значение NHE уменьшается в 2 раза.
Значения КHL, принимаемые к расчету, могут быть в пределах 1<КHL<2,3 для мягких и 1<КHL<1,8 для твердых (>350НВ) колес.
Расчет прямозубых передач ведут по меньшему из полученных для шестерни и колеса значений [σ]H.
Для непрямозубых передач
[σ]H=0,45([σ]H1+[σ]H2) , (5)
при этом должно выполняться условие
[σ]H<1,23[σ]Hmin,
где [σ]Hmin, как правило, является [σ]H2.
Определение допускаемых напряжений при расчете зубьев на
изгиб
Допускаемые напряжения изгиба [σ]F определяются по формуле:
[σ]F= σF0KFL/SF, (6)
где σF0- предел выносливости на изгиб при базовом числе циклов нагружения (табл.3); SF- коэффициент безопасности (табл.3); KFL – коэффициент долговечности
, (7)
здесь m – показатель степени, зависящий от твердости: m=6 при твердости <350НВ; m=9 при твердости >350НВ; NFЕ – эквивалентное число циклов нагружения зубьев за весь срок службы передачи, определяемое по формулам (3) или (4), но при этом в формуле (4) m=6 при твердости <350НВ; m=9 при твердости >350НВ.
Значения KFL, принимаемые к расчету, могут быть в пределах
1< KFL<2,08 при твердости <350НВ и 1<КFL <1,63 при твердости >350HB.
Для реверсивных передач значения [σ]F уменьшают на 20%.
Определение предельно допускаемых напряжений
При кратковременных перегрузках (расчет на пиковые нагрузки) предельно допускаемые
, (8)
где i – передаточное отношение ступени редуктора; А – численный коэффициент, А=310 для прямозубых передач; А=270 для косозубых и шевронных передач; Т2 – вращающий момент на валу колеса, Н·мм; ψba=b2/aw – коэффициент ширины зубчатого венца. По ГОСТ 2185-66* ψba может принимать значения: 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25. Для прямозубых передач ψba=0,125…0,25; для косозубых ψba=0,25…0,4; для шевронных ψba=0,5…1,0; КН – коэффициент нагрузки
КН = КНα· КНβ· КНυ,
где КНα- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями. Для прямозубых передач КНα=1, для непрямозубых КНα=1,0…1,15; КНβ коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца (табл. 4). КНυ- коэффициент динамичности нагрузки, КНυ= 1…1,1.
Таблица 4
Ориентировочные значения КНβ
Расположение колес относительно опор |
Твердость | |
<350НВ |
>350НВ | |
Симметричное Несимметричное Консольное |
1,0…1,15 1,1…1,25 1,2…1,35 |
1,05…1,25 1,15…1,35 1,25…1,45 |
Другие статьи по теме
Общая характеристика вторичных энергоресурсов (ВЭР) и их классификация
Прогрессивное направление и развитие промышленности – создание
безотходных производств, по технологии которых используются все элементы
производственного процесса, а также энергия реакции технологических процессов
для получения п ...
Преобразователь разности давлений Сапфир-22ДД
В
химической промышленности комплексной механизации и автоматизации уделяется
большое внимание. Это объясняется сложностью и высокой скоростью протекания
технологических процессов, а также чувствительностью их к нарушению режима, ...