Последовательность расчета открытых передач

Последовательность расчета закрытых передач

Метод теории упругости.

Расчет прямозубых цилиндрических передач на контактную прочность

Проводят для предотвращения усталостного выкрашивания поверхностных слоев зубьев. Расчет выполняют в полюсе зацепления? Так как предполагаем, что усталостное выкрашивание происходит в средней части зуба. Расчетная схема:

.

db₁, db₂ – диаметры основных окружностей

L – угол зацепления

P - полюс

A₁ A₂ - линия зацепления

P₁ - радиус кривизны эвольвента в полюсе (т.е. в точке контакта)

P₂ - радиус кривизны эвольвента второго полюса

qn - нормальная погонная нагрузка.

Из теории упругости известно, что контактное напряжение распространяется по эллиптическому закону.

В качестве исходной принимают формулу Герца. Для наибольших контактных напряжений при сжатии двух цилиндров соприкасающихся вдоль образующей.

;

Эта формула справедлива для расчета контакта 2-х тел по линии.

Е₁ Е₂ – модули упругости

– коэффициент Пуассона материалов контактирующих поверхностей.

- приведенный радиус кривизны поверхностей контакта.

- приведенная кривизна поверхности.

Общая зависимость справедлива для любого контакта, но для зубчатых передач, выполненных из сталей, эта зависимость преобразуется в:

(*)

– приведенный модуль упругости материалов колес.

Эта зависимость является теоретической основой расчета на контактную прочность зубчатой передачи.

(*) преобразуют к виду удобному для выполнения расчетов:

(1Н)

- коэффициент ширины зубчатого венца по межосевому расстоянию.

Проектировочная зависимость:

U – передаточное число

“+” – внешнее зацепление

“-” – внутреннее зацепление

- коэффициент нагрузки по контактным напряжениям

- момент на ведомом звене пары

b - длина линии контакта

Закрытые передачи – проектный расчет по формуле (2.2). То есть определяют по, а затем рассчитывают другие параметры. Поверочный расчет выполняют по формуле (2), то есть проверяют зубчатые передачи по напряжению изгиба.

Открытые передачи – определяют модуль, принимают его меньше 1.5 по формуле (2F).

Затем проверяют передачу по контактным напряжениям по формуле (1Н). После выполнения этих условий рассчитывают геометрию зубчатого зацепления.

Основы расчета на прочность косозубых и шевронных цилиндрических колес

Косозубые передачи – это передачи, у которых зуб расположен под углом к продольной оси колеса.

- угол наклона зуба по делительному диаметру.

Разновидность косозубых цилиндрических передач являются шевронные зубчатые передачи.

Шевронная передача состоит из 2-х венцов с зубьями противоположенными напряжениями.

На венцах нарезаются правые и левые зубья.

Во втором исполнении k – ширина канавки. Она нужна для обеспечения выхода инструмента при нарезании зубьев.

Первое исполнение: Венцы изготовлены отдельно и их напрессовывают на общую ступицу. В этом случае необходимость канавки отпадает.

Осевое усилие воспроизводится самим колесом и на вал не передается.

Осевые усилия уравновешиваются на зубчатом колесе. Но в этом случае несколько усложняется конструкция подшипникового узла.

Так как подшипниковые узлы выполняют плавающими, то есть самоустанавливающиеся опоры.

Расчет шевронных передач выполняются как и косозубых передач. А потом венец конструктивно режут пополам и нарезают зубья разного направления.

Преимущества косозубых передач перед прямозубыми:

1. Более высокая несущая способность и прочность, т.е способность передачи передавать нагрузку.

2. Увеличивается длина линии контакта.

3. Увеличивается радиус кривизны поверхности.

4. Многопарность зацепления или увеличение коэффициента перекрытия.

5. Увеличение плавности работы, т.к. наличие плавности зацепления.

6. Ниже уровень шума.

Недостатки:

1. Увеличение технологической сложности, следовательно выше стоимость.

2. Усложняет конструкцию валов и опор, один из валов шевронной передачи должен быть выполнен плавающим для самоустановки колес.

3. Появление осевой нагрузки, передающейся на вал.

– окружная нагрузка

- осевая нагрузка

- тангенсальная нормальная к поверхности зуба

4. Один из валов должен быть плавающим.

Дата добавления: 2014-01-20