Расчет прочности зубьев по контактным напряжениям

Наименьшей контактной усталостью обладает околополюсная зона рабочей поверхности зубьев, где наблюдается однопарное зацепление. Поэтому расчет контактных напряжений принято выполнять при контакте в полюсе зацепления. Контакт зубьев можно рассматривать как контакт двух цилиндров с радиусами и .

Рисунок 9 - Расчет прямозубой цилиндрической передачи по контактным напряжениям

При этом контактные напряжения определяются по формуле:

Для прямозубых передач:

q= .

Радиусы кривизны эвольвент зубьев в точке контакта:

=,

=,

,

где u=, знак «+» - для наружного, а «-» - для внутреннего зацепления.

Заменяя , и подставляя значения q и ρ_пр, получим:

. (*)

Значения расчетных контактных напряжений одинаковы для шестерни и колеса. Поэтому расчет выполняют для того из колес пары, у которого меньше допускаемое напряжение (чаще это бывает колесо, а не шестерня).

Формулу (*) используют для проверочного расчета, когда все необходимые размеры и другие параметры передачи известны.

При проектном расчете необходимо определить размеры передачи по заданным основным характеристикам: крутящему моменту или и передаточному числу u.

С этой целью формулу (*) решают относительно или а. Другие неизвестные параметры оценивают приближенно или выбирают по рекомендациям на основе накопленного опыта. Принимаем ; ; При этом из составляющих коэффициента остается только . зависит от скорости, а она пока неизвестна, поэтому берут усредненное значение

Заменяем =/ u; и вводим - коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния. Решая относительно межосевого расстояния a и после преобразования, получим:

выбирают из рекомендаций в зависимости от расположения колес относительно опор с учетом твердости HB.

Полученное значение а округляем до стандартного значения.

Дата добавления: 2014-01-07