Проверка передачи на прочность при кратковременной перегрузке. Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни и колеса

Усилия в зацеплении

Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни и колеса

Геометрические размеры шестерни и колеса

Расчетное контактное напряжение

где Z_H –коэффициент учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев;

Z_M – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубьев;

Z_M=275МПа^1/2;

Z_e – коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий;

2.9.1 Диаметры делительных окружностей

d₁=m_n*z₁/cosb =4_*25/cos10,263⁰=101,626мм

d₂=m_n*z₂/cosb =4_*98/cos10,263⁰=398,374мм

2.9.2 Диаметры начальной окружностей

d_w1=2_*a_w/(u_ф+1)=2_*250/(3,92+1)=101,626мм

d_w2=2_*a_w*u_ф/(u_ф+1)=2_*250_*3,92/(3,92+1)=398,374мм

Проверить условие:

a_w=(d_w1+d_w2)/2=(101,626+398,374)/2=250мм

2.9.3 Диаметры окружностей выступов

d_a1=d₁+2_*m_n=101,626+2_*4=109,626мм

d_a2=d₂+2_*m_n=398,374+2_*4=406,374мм

2.9.4 Диаметры окружностей впадин

d_f1=d₁-2,5_*m_n=101,626-2,5_*4=91,626мм

d_f2=d₂-2,5_*m_n=398,374-2,5_*4=388,374мм

где Y_F1, Y_F2- коэффициент формы зуба шестерни и колеса;

эквивалентное число зубьев шестерни и колеса:

Y_F1=3,84

Y_F2=3,6 [1,с.14]

Y_b – коэффициент, учитывающий наклон зубьев;

;

Y_e – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев;

Y_e=1.

k_F=1,376

2.11.1 Окружная сила

F_t1=-F_t2=2_*T_2*10³/d₂ =2_*864,3_*10³/398,374=4339H

2.11.2 Радиальная сила

F_r1=-F_r2=F_t1*tga_w/cosb=4339_*tg20⁰/cos10,263⁰=1605H,

где a_w=20⁰ – угол зацепления.

2.11.3 Осевая сила

F_a1=-F_a2=F_t1*tgb=4339_*tg10,263⁰=1579,3H

2.11.4 Сила нормального давления:

F_n1=F_t1 /cosa_w*cosb=4339/cos20⁰_*cos10,263⁰=4692,5H

2.12.1 Максимальные контактные напряжения

где Т_1max – максимальный вращающий момент на валу шестерни;

здесь Р_дв=22кВт – номинальная мощность электродвигателя;

n_дв=930об/мин – номинальная частота вращения вала электродвигателя;

– отношение берут из справочника по электродвигателям;

u, h – передаточное число и коэффициент полезного действия ступеней, через которые передается движение от вала электродвигателя к валу червячного колеса;

u=1;

h=h_1*h₂,

здесь h₁=0,98 – к.п.д., учитывающий потери в муфте;

h₂=0,99 – к.п.д., учитывающий потери в одной паре подшипников качения;

h=h_1*h₂=0,98_*0,99=0,97

Т₁ – номинальный вращающий момент на валу шестерни;

Т₁=225Нм

[s_H]_max – предельное допустимое контактное напряжение;

[s_H]_max=2,8_*s_т=2,8_*630=1764МПа

2.12.2 Максимальные напряжения изгиба

где Т_2max – максимальный вращающий момент на валу колеса;

Т_2max= Т_1max*u_1*h_2*h₃,

здесь h₃=0,97 – к.п.д. учитывающий потери в цилиндрической передаче;

Т_2max= 437,2_*4_*0,99_*0,97=1679,4Нм,

[s]_{F max} – предельное допустимое напряжение изгиба;

[s]_F1max=0,8_*s_т1=0,8_*750=600МПа;

[s]_F2max=0,8_*s_т2=0,8_*630=504МПа;

Дата добавления: 2017-01-14