Определение усилий в зубчатых передачах

Определение расчетных частот вращения и моментов на валах для расчета на прочность

За расчетную частоту вращения шпинделя принимается частота, на которой на шпиндель передаются наибольшая мощность и наибольший крутящий момент (в нашем примере на рис.3.3 n_р=190мин^-1). Как правило, она соответствует номинальной частоте вращения двигателя и низшему диапазону регулирования – см. рис.3.2., лучи 1и 2.

Частоты вращения валов для расчетов кинематической цепи в низшем диапазоне регулирования определены выше в п.6.1. и составляют

n₁= n^н_дв=950мин^-1;

n₂=593мин^-1;

n₃=n^p_ш=189мин^-1.

Расчетные моменты на валах и шпинделе (см. рис.3.2.,3.3.) корректируем с учетом уточненных величин передаточных отношений (п.4.) и КПД (п.6.1.):

М₁=М^н_дв=100Нм;

,

где h _1-2 – КПД между валами 1 и 2. h _1-2 = h _ЗП h ²_ПК=0,99∙0,995²=0,98;

.

Знание этих сил необходимо для расчета зубьев, валов и их опор. Для цилиндрических прямозубых колес окружное усилие

P_t = 2∙10³ M/d [H],

где:

М – передаваемый крутящий момент, Н∙м;

d = mz – делительный диаметр, мм.

Радиальное усилие

P_r = P_t tg(α+ρ)≈0,5 P_t,

(где α и ρ соответственно углы зацепления и трения).

Если колеса передачи косозубые, то имеется еще осевое усилие

P_z=P_ttgβ,

где β – угол наклона зубьев.

Например,

для передачи 1-2:

Р_t¹²=2∙10³∙100/100=2000Н;

Р_r¹²=0,5∙ Р_t¹²=0,5∙2000=1000Н.

для передачи 3-4 между валом II и шпинделем:

Р_t³⁴=2∙10³∙157/76=4140Н;

Р_r³⁴=0,5∙ Р_t¹²=0,5∙4140=2070Н.

Дата добавления: 2014-12-07