Материалы зубчатых колес
ЛЕКЦИЯ 4
Виды разрушения зубьев
В процессе зацепления на зуб действует нагрузка, передаваемая зацепление, и силы трения. Для каждого зуба напряжения изменяются во времени по прерывистому отнулевому циклу. Повторно-переменные напряжения являются причиной усталостного разрушения зубьев: их поломки и выкрашивания рабочих поверхностей. Трение в зацеплении вызывает износ и заедание зубьев. Поломка зуба. Наиболее опасный вид разрушения для открытых передач. Излом возникает за счет переменных напряжений изгиба и перегрузки. Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев - основной вид разрушения для закрытых передач. Возникает за счет повторно переменных контактных напряжений . Процесс разрушения начинается на ножке зуба в околополюстной зоне, где рзвивается наибольшая сила трения, способствующая пластичному течению металла и образованию микротрещин на поверхности зубьев. Развитию трещин способствует расклинивающий эффект смазки. При выкрашивании нарушаются условия образования сплошной масляной пленки, что приводит к быстрому износу и задиру зубьев. Износ зубьев. По мере износа зуб утоньшается, ослабевает его ножка, что приводит к его поломке. Заедание зубьев. Заключается в приваривании частиц одного зуба к другому вследствие местного повышения температур в зоне зацепления. Образовавшиеся наросты задирают рабочие поверхности зубьев.
Материалы зубчатых колес Стали являются основным материалом для зубчатых колес. Они подвергаются термической обработке. По твердости стали делятся на две группы: Первая группа £ НВ350 Вторая группа > НВ350 (10НВ » 1НRC) Высокая твердость рабочих поверхностей достигается объемной и поверхностной закалкой, цементацией, азотированием, цианированием. Стальное литье применяется при изготовлении крупных зубчатых колес. Чугуны применяются при изготовлении зубчатых колес тихоходных открытых передач. Пластмассы применяются в быстроходных малонагруженных передачах для шестерен, работающих в паре с металлическими колесами.
Допускаемые контактные напряжения Для закрытых зубчатых передач основным, выполняемым в качестве проектного, является расчет на контактную прочность; расчет на изгиб выполняется как проверочный. Открытые передачи рассчитывают на изгиб. Допускаемые контактные напряжения для расчетов на выносливость при длительной работе (16.10)
, (16.11)
где ; - для базового числа циклов; - предел контактной выносливости поверхностей зубьев, определяются экспериментально. Расчет прямозубых передач ведут по меньшему значению из полученных для шестерни и колеса. Для косозубых передач рассчитывается осредненное контактное напряжение (16.12)
где и - допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса. При этом не должно быть больше 1,23 . Допускаемые напряжения изгиба
Допускаемые напряжения изгиба для расчетов на выносливость при длительной работе , (16.13) где - предел выносливости зубьев по излому от напряжений изгиба, соответствующий базовому числу циклов N. Экспериментальные данные приводятся в соответствующих таблицах; - требуемый коэффициент безопасности - верхнее значение для литых колес; при базовом числе циклов , т.е. для длительно работающих передач. Расчетная нагрузка
Расчетная нагрузка определяется как:
, (17.3)
где - номинальная нагрузка; K - коэффициент нагрузки, определяемый как:
. (17.4)
Коэффициентам , , приписывается индекс H ( , , ) при расчете на контактную прочность и индекс F ( , , ) при расчете на изгибную прочность. Коэффициент учитывает неравномерность распределения нагрузки между зубьями. При прямозубой передаче . Коэффициент учитывает неравномерность распределения нагрузки по ширине венца зубчатого колеса. При постоянной передаваемой нагрузке неравномерность ее распределения можно полностью устранить, т. е. . В остальных случаях из таблиц. Коэффициент учитывает действие динамических нагрузок в зацеплении. В качестве средних значений принимают ; .
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (214)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |