типовичок (ДЗ (5й семестр, вар.14) - 4б. Определение модуля зацепления)

Посмотреть архив целиком

  • Определение модуля зацепления

    Модуль зацепления определяется из расчета зубьев на прочность (изгибную и контактную). Поскольку в проектировании ЭМП предполагается открытый тип передач, то расчет зубьев на изгиб является проектным.

    При проверочном расчете по известной геометрии зубьев и заданным нагрузкам определяют действующие контактные напряжения σн и проверяется условие σн ≤ [σн].


    Расчет на изгибную прочность проводят для наиболее нагруженной ступени редуктора, т.е. в нашем случае для ступени Z­14-Z13. При этом модуль определяется по менее прочному колесу зубчатой элементарной пары соотношением:

    В проектируемом ЭМП предполагается открытый тип передач.

    Расчет на изгибную прочность проводят для наиболее нагруженной ступени редуктора, т.е. в нашем случае для ступени Z­14-Z13. При этом модуль зацепления выбирается по менее прочному колесу зубчатой элементарной передачи, исходя из неравенства [2]:

    , где

    (4.1.1)

    Кm – коэффициент

    Кm =1,4 для прямозубых колес

    M – крутящий момент, действующий на колесо

    YF – коэффициент формы зуба

    K – коэффициент неравномерности нагрузки по ширине колеса

    K = 1 при постоянной нагрузке, скоростях v < 15 м/с, твердости зубьев HB < 350 [2]

    z – число зубьев рассчитываемого колеса

    ψbm – коэффициент, равный отношению ширины зубчатого венца к модулю

    Выбираем ψbm = 7.

    [σF] – допускаемое напряжение изгиба

    Определяем коэффициенты формы зуба по таблицам [2]:

    Для шестерни: z = 17, YF = 4,8

    Для колеса: z = 63, YF = 3,73

    Исходя из рекомендаций [1] для прирабатывающихся передач (с твердостью рабочих поверхностей колес HB ≤ 350)[1], назначаем для зубчатых колес разные материалы, причем твердость шестерни должна быть на 20…30 единиц больше твердости колеса. Выбираем пару материалов: сталь 20Х (для шестерен) – сталь 50 (для колес).

    Параметры выбранных материалов [1], [2]:

    Параметр

    Обозначение

    сталь 40 (колесо)

    сталь 40Х (шестерня)

    Коэффициент линейного расширения

    α, 1/˚

    11ּ10-6

    11ּ10-6

    Плотность

    , кг/м3

    7850

    7850

    Предел прочности

    в, МПа

    560

    1000

    Предел текучести

    т, МПа

    340

    825

    Предел выностивости при изгибе

    FR, МПа

    550

    960

    Предел контактной выносливости поверхности зубьев

    HR, МПа

    17HRC + 200 = 744

    1050

    Модуль упругости

    E, МПа

    2,1ּ105

    2,1ּ105

    Твердость

    HB

    200

    250

    Твердость поверхностная

    HRC

    48

    55

    Термообрабтка


    поверхностная закалка

    объемная закалка, азотирование


    Допускаемое напряжение изгиба рассчитывается по формуле:

    , где

    (4.1.2)

    KFC – коэффициент, учитывающий цикл нагружения колеса

    KFC = 0,65 для реверсивных передач

    δ – коэффициент запаса прочности

    Т.к режим работы – кратковременный, то принимаем δ = 2,2

    KFL – коэффициент долговечности, вычисляемый по формуле:

    , где

    (4.1.3)

    NH – число циклов нагружения

    NH = 60ncl

    n – частота вращения зубчатого колеса

    Для колеса: n = 10 (об/мин), для шестерни: n = 37,1 об/мин

    c – число колес, находящихся одновременно в зацеплении с рассчитываемым

    По кинематической схеме: c = 1

    l – срок службы передачи

    По условию: l = 1500 (ч)

    sпоказатель степени

    s = 6 для HB < 350 [1]

    (МПа)

    (МПа)

    Расчет модуля ведем по колесу, т.к. для него отношение больше.

    Mн = 4000 ּмм)

    Учитывая рекомендуемый ряд модулей [2], назначаем m = 0,8.

    Исходя из конструктивных и технологических соображений, назначаем на все передачи модуль m = 0,8.


    Определение допускаемых контактных напряжений для шестерен и колес [1].

    , где

    (4.1.3)

    ZR – коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей

    ZR = 1

    ZV – коэффициент, учитывающий окружную скорость колеса

    ZV = 1

    δH – коэффициент безопасности

    δH =1,2

    KHL – коэффициент долговечности

    (4.1.3)

    Для шестерен:

    NHO = 2,5ּ108 (циклов)

    n = 37,1 об/мин

    МПа

    Для колес:

    NHO = 1,5ּ108 (циклов)

    n = 10 об/мин

    МПа





  • Случайные файлы

    Файл
    49144.rtf
    84907.rtf
    29481.rtf
    46522.rtf
    13515.rtf




    Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
    Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
    Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.