Расчёт передач Новикова на контактную прочность

В отличие от эвольвентных передач в передачах Новикова модуль зацепления и число зубьев влияют не только на контактную, но и на изгибную прочность. То есть площадка контакта распространяется на всю высоту зуба. Поэтому расчёт производится не по отдельным критериям прочности зуба по контактным напряжениям и на изгиб, зависящим от условий нагружения, а по общему критерию равнопрочности контактных и изгибных напряжений.

Порядок расчёта следующий.

1. Определение исходной нагрузки.

2. Выбор коэффициента осевого перекрытия по таблице ε_β.

3. Выбор угла наклона зубьев (β = 8…25° для косозубых и β = 30…46° для шевронных передач).

4. Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений (аналогично тому, как это делалось для эвольвентных передач).

5. Определение геометрических параметров передачи.

s

Так как основной критерий в данном случае равнопрочность, то сначала определяется функция равнопрочности. Так получается минимальная масса и габариты передачи.

Функция равнопрочности:

В этой формуле - коэффициент равнопрочности, - допускаемые напряжения изгиба для шестерни, - допускаемые контактные напряжения для передачи в целом.

Затем по выбранному коэффициенту осевого перекрытия находим по соответствующим таблицам K_p – целое число осевых шагов, размещающихся на расчётной ширине зубчатого венца. По нему определяем K_min – минимальное число осевых шагов, участвующих в зацеплении. K_p естественно целое число, поэтому коэффициент осевого перекрытия, где Δε также определяется по таблицам. В зависимости от того, сколько линий в зацеплении (ОЛЗ или ДЛЗ) находят минимальное количество площадок контакта, участвующих в зацеплении.

ОЛЗ
ДЛЗ

Минимальное число площадок контакта для ДЛЗ определяют в зависимости от выбранного соотношения между шириной шестерни и осевым шагом.

Затем находим коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по точкам контакта зубьев при расчёте на изгиб:

и коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по точкам контакта зубьев при расчёте по контактным напряжениям:

По функции равнопрочности F_v – определяют эквивалентное число зубьев шестерни z_v1max и действительное максимальное число зубьев шестерни:

Шестерня считается равнопрочной по изгибу и контактным напряжениям, если можно принять

Если это соотношение будет выполняться, то запас по изгибу при этом будет повышенным.

Если по формуле получится, что максимальное расчётное число зубьев равно:

,

то принимают, что

Дата добавления: 2014-01-03