Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь

Изготовления зубчатых колес




Марка стали Диаметр заготовки, мм σb, Н/мм2 στ, Н/мм2 Твердость, НВ Термообработка
  до 100    
100-300 152-207 Нормализация
  300-350    
  до 100    
100-300 167-217 Нормализация
  300-500    
  до 90 207-250  
90-120 194-222 Улучшение
  130-150 180-207  
  до 150 190-229 Нормализация
50Г 150-400    
  до 100 241-285 Улучшение
  100-200    
  до 60    
30ХГС 100-160 215-229 Нормализация
  160-250    
  до 140    
35Х 140-300 235-280 Улучшение
  до 60    
  60-100 74 0 190-241 Нормализация
  100-200    
35Х до 200 220-260 Улучшение

 

, (36)

где Tmax – максимальный из моментов, учитываемых при расчете (см. график нагрузки в задании);

Тi – передаваемые моменты в течение времени ti;

w – угловая скорость колеса, рад/с;

с – число одинаковых зубчатых колес, сцепляющихся с рассчитываемым зубчатым колесом;

t – срок службы передачи, часов.

 

t = 300×8×n×k, (37)

где n – срок службы привода, лет; k – число рабочих смен в сутки.

Если NHE > NHO, то деталь работает в зоне горизонтальной кривой усталости и КHL=1.

 

Таблица 4 - Значение σНlim b при V=5 м/с, где НВ и НRС – средняя твердость

Термическая обработка Твердость поверхностей σНlim b, МПа
Нормализация или улучшение НВ< 350 2НВ+70
Объемная закалка НН=HRC 40...50 18НRС+150
Поверхностная закалка НН=HRC 40...50 17НRС+200
Цементация или нитроцементация НН=HRC 54...64 23НRС
Азотирование НН=HRC 550...750

 

3. Коэффициент КHb, учитывающий неравномерности распределения нагрузки по ширине венца, рекомендуется принимать по таблице 5.

 

Таблица 5 – Значение коэффициента КHb

 

Расположение зубчатых колес относительно опор Твердость поверхности зубьев
НВ£350 НВ>350
Симметричное 1,0...1,15 1,05...1,25
Несимметричное 1,10...1,25 1,15...1,35
Консольное 1,25...1,35 1,25...1,45

 



4. Коэффициент ширины (ширина колеса – b, аw – межосевое расстояние) редукторных зубчатых колес улучшенных сталей при несимметричном расположении рекомендуют принимать равным 0,315...0,4, а из закаленных сталей – 0,25;0,315, при симметричном расположении зубчатых колес относительно опор yba=0,4;0,5 для передвижных шестерен коробок скоростей yba=0,1;0,2. Стандартные значения для yba редукторов: 0,1; 0,125; 1,160; 0,200; 0,250; 0,315; 0,400; 0,500; 0,630; 0,800; 1,0; 1,25.

5. Определить крутящий момент на колесе:

, Н×м (38)

6. Передаточное число: . (39)

7. Определить межосевое расстояние, исходя из контактной прочности:

, мм (40)

где Ка – обобщённый коэффициент, Ка = 495 для прямозубых колес.

Значение межосевых расстояний aw для зубчатых передач, мм по СТ СЭВ 229-75:

1-й ряд ... 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400;

2-й ряд ... 71; 90; 112; 140; 180; 225; 280; 355; 450.

Примечание: 1-й ряд следует предпочитать второму.

8. Модуль зубчатых передач для редукторов определяется по формуле:

, мм.

Округляем по СТ СЭВ 310-76. Для редукторов не менее 1,5 мм.

Значения модуля m по СТ СЭВ 310-76:

1-й ряд ... 1,0; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6;

2-й ряд... 1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5.

Примечание: 1-й ряд следует предпочитать второму.

9. Число зубьев колес: , (41)

, (42)

, (43)

Для первой ступени редуктора Zmin=20...30, для последующих ступеней Zmin=17...24.

10. Фактическое передаточное число:

, (44)

11. Окружная скорость в зацеплении:

, м/с (45)

12. Рабочая ширина колеса:

b=yba×aw, мм (46)

13. Коэффициент диаметра колеса:

, (47)

14. Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям:

, МПа (48)

где Zн – коэффициент формы сопряжённых поверхностей зубьев, Zн=1,76;

Zм – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов, Zм=275;

Zε – коэффициент суммарной длины контактных линий, Zε =0,9;

ωHt – удельная расчётная окружная сила, Н/мм;

d1 – диаметр начальной окружности шестерни, мм.

, Н/мм (49)

где Ft – окружная сила, Н;

K – коэффициент, учитывающий неравномерности распределения нагрузки по ширине венца;

KHV – коэффициент динамической нагрузки.

d1=m×Z1, мм (50)

Предварительно определяется окружная сила

, Н (51)

Степень точности передачи назначается по таблице 7.

 

15. Основные размеры зубчатой пары:

dw1=d1=m×Z, мм

dw2=d2=m×Z2, мм

da1=d1+2m, мм (52)

da2=d2+2m, мм (53)

16. Составляющие силы, действующие в зацеплении:

окружная сила , Н;

радиальная сила , Н; aw=20°, (54)

17. Проверочный расчёт по напряжениям изгиба зубьев шестерни и колеса:

, МПа (55)

где YF – коэффициент формы зуба, выполненный без смещения, таблица 6;

[sF] – допускаемые изгибные напряжения, МПа.

 

Таблица 6 – Значение коэффициента формы зуба YF

Z 100 и более
YF 4,28 4,09 3,9 3,8 3,7 3,66 3,62 3,61 3,6

 

Таблица 7 – Степени точности прямозубых, косозубых и шевронных передач

 

Степень точности не ниже Окружная скорость V, м/с (не более) Примечание
Прямозубая Косозубая, шевронная
6 (высокоточные) Высокоскоростные передачи, механизмы точной кинематической связи – делительные, отсчетные
7 (точные) Передачи при повышенных скоростях и умеренных нагрузках или при повышенных нагрузках и умеренных скоростях
8 (средней точности) Передачи общего машиностроения, не требующие особой точности
9 (пониженной точности) 3,5 Тихоходные передачи с пониженными требованиями к точности

 

, МПа (56)

где sFlimb – базовый предел выносливости зубьев по излому, определяется по таблице 10, в формулы подставляется среднее значение твердости, МПа;

SF – коэффициент безопасности, SF =1,75;

KFC=1 при нереверсивной нагрузке; KFC=0,8...0,7 при реверсивной нагрузке.

Коэффициент долговечности КFL принимается при НВ £ 350, а также для зубчатых колес со шлифованной переходной поверхностью зубьев:

1 £ КFL £ 2. (57)

 

Таблица 8 - Значение коэффициента КHb

ybd Твердость поверхности зубьев
НВ £ 350 НВ>350
0,4 1,15 1,04 1,00 1,33 1,08 1,02
0,6 1,24 1,06 1,02 1,50 1,14 1,04
0,8 1,30 1,08 1,03   1,21 1,06
1,0   1,11 1,04   1,29 1,09
1,2   1,15 1,05   1,36 1,12
1,4   1,18 1,07     1,16
1,6   1,22 1,09     1,21
1,8   1,25 1,11      
2,0   1,30 1,14      

 

1 – относятся к передачам с консольным расположением зубчатого колеса;

2 – к передачам с несимметричным расположением колес по отношению к опорам;

3 – к передачам с симметричным расположением.

 

Таблица 9 – Значение коэффициента, учитывающего неравномерности распределения нагрузки по ширине венца КHb и коэффициента динамической нагрузки КFV

 

Степень точности Твердость поверхности зубьев Коэффициент V, м/с
a   1,03 1,06 1,12 1,17 1,23 1,28
КHV 1,01 1,02 1,03 1,04 1,06 1,07
  1,06 1,13 1,26 1,40 1,53 1,67
KFV 1,02 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25
б   1,02 1,04 1,07 1,10 1,15 1,18
КHV 1,00 1,00 1,02 1,02 1,03 1,04
  1,02 1,04 1,08 1,11 1,14 1,17
KFV 1,01 1,02 1,03 1,04 1,06 1,07
а   1,04 1,07 1,14 1,21 1,29 1,36
КHV 1,02 1,03 1,05 1,06 1,07 1,08
  1,08 1,1 6 1,33 1,50 1,67 1,80

Продолжение таблицы 9

 

    KFV 1,03 1,06 1,11 1,16 1,22 1,27
б   1,03 1,05 1,09 1,14 1,19 1,24
КHV 1,00 1,01 1,02 1,03 1,03 1,04
  1,03 1,05 1,09 1,13 1,17 1,22
KFV 1,01 1,02 1,03 1,05 1,07 1,08
а   1,04 1,08 1,16 1,24 1,32 1,40
КHV 1,01 1,02 1,04 1,06 1,07 1,08
  1,10 1,20 1,38 1,58 1,78 1,96
KFV 1,03 1,06 1,11 1,17 1,23 1,29
б   1,03 1,06 1,10 1,16 1,22 1,26
КHV 1,01 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05
  1,04 1,06 1,12 1,16 1,21 1,26
KFV 1,01 1,02 1,03 1,05 1,07 1,08
а   1,05 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50
КHV 1,01 1,03 1,05 1,07 1,09 1,12
  1,13 1,28 1,50 1,77 1,98 2,25
KFV 1,04 1,07 1,14 1,21 1,28 1,35
б   1,04 1,07 1,13 1,20 1,26 1,32
КHV 1,01 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05
  1,04 1,07 1,14 1,21 1,27 1,34
KFV 1,01 1,02 1,04 1,06 1,08 1,09

 

Примечания:

1. Твердость поверхности зубьев

а Н1 £ НВ 350, Н2 £ НВ 350

а Н1 £ HRC 45, Н2 £ НВ 350

б Н1 ³ HRC 45, Н2 ³ HRC 45

2. Верхние цифры – прямозубые, нижние – косозубые колеса.

Таблица 10 - Базовый предел выносливости зубьев по излому sFlim b

Способ термической и химико-термической обработки зубьев Твердость зубьев Группа стали sFlim b, МПа
Поверхности Сердцевины
Нормализация улучшения НВ от 180 до 300 Углеродистая и легированная (например, 40, 45, 40Х, 40ХН) 1,8×НВ
Объемная закалка НRC от 45 до 45 ед. Легированная (например, 40Х, 40ХФА, 38 ХМСА) 550...600
Азотирование HRC от 55 до 75 ед. HRC от 23 до 42 ед. Легированная (например, 40Х, 40ХФА, 38 ХМСА) 12×HRC+300

 

Таблица 11 - Значение коэффициента КFb

ybd Твердость рабочих поверхностей зубьев
НВ £ 350 НВ > 350
0,2 1,0 1,04 1,18 1,71 1,03 1,05 1,32 1,20
0,4 1,03 1,07 1,37 1,21 1,07 1,10 1,70 1,45
0,6 1,05 1,12 1,62 1,40 1,09 1,18   1,72
0,8 1,08 1,17   1,59 1,13 1,28    
1,0 1,10 1,23     1,20 1,40    
1,2 1,13 1,30     1,30 1,53    
1,4 1,19 1,38     1,40      
1,6 1,25 1,45            
1,8 1,32 1,53            

Примечание: Данные в столбце 1 относятся к симметричному расположению зубчатых колес относительно опор, 2 – к несимметричному, 3 – к консольному при установке валов на шариковых подшипниках, 4 – то же, но при установке валов на роликовых подшипниках,

 

При НВ > 350 и нешлифованной переходной поверхностью зубьев.

, (58)

где NFO – базовое число циклов нагружения, для сталей 4×106.

 

При постоянной нагрузке NFE определяется по формуле:

, (59)

При переменном режиме нагрузки

, (60)

где m=6 – показатель степени для нормализованных и улучшенных сталей, а также при поверхностном упрочнении, m=9 – для закаленных сталей;

с – число одинаковых зубчатых колес, сцепляющихся с рассчиты ваемым зубчатым колесом;

Тmax – максимальный из действующих моментов (см. график нагрузки);

Тi – передаваемые моменты в течение времени ti (см. график нагрузки);

t – срок службы привода, час.

Если NFE > NFO, то КFL=1;

wFt – удельная расчетная окружная сила,

, Н/мм (61)

где КFb – коэффициент, учитывающий неравномерности распределения нагрузки по ширине венца (таблица 11);

КFV – коэффициент динамической нагрузки – определяется по таблице 9.





Читайте также:





Читайте также:
Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы...
Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной...
Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение...

©2015 megaobuchalka.ru Все права защищены авторами материалов.

Почему 3458 студентов выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.047 сек.)