Проверка действительных контактных напряжений

 

Проверка действительных контактных напряжений выполняется после уточнения коэффициента нагрузки в зависимости от окружной скорости

, м/с. (4.8)

, МПа (4.9)

где М₁ – крутящий момент на шестерне, Нмм; b – длина зуба, мм.

Допускаемое отклонение действительных контактных напряжений от допускаемых должно находиться в пределах ±5/20%.

4.7. Определение действительных напряжений изгиба
в конической паре

 

, МПа, (4.10)

где P – окружное усилие, Н; β_m – средний угол наклона зуба на делительном конусе; b – ширина венца, мм; y – коэффициент формы зуба; его принимают в зависимости от эквивалентного числа зубьев рассчитываемого колеса (рассчитываются зубья того колеса, для которого произведение y[σ]_F меньше):

; (4.11)

V_t – торцовый коэффициент перекрытия:

(4.12)

Расчет усилий в конической передаче

 

Окружное усилие

, Н; d_m1 = m_m*Z₁ (4.13)

Осевое усилие на шестерне

, Н (4.14)

Радиальное усилие на шестерне

, Н (4.15)

Последовательность расчета червячных передач

Эквивалентное число циклов нагружения зубьев при расчете на контактную прочность

N_ц.экв = (60/M⁴_max)´
´ (M⁴_max t_max n_max +M⁴₁ t₁ n₁ ++M⁴_q t_q n_q) (5.1)

При n₁ = n = Const, M_max = M_н, для нашего случая эквивалентное число циклов нагружения зубьев шестерни

N_ц.экв.1 = (60n₁/M⁴_н)(M⁴_н0,2Т+
+(0,7M_н)⁴0,5Т+(0,3M_н)⁴0,3Т) (5.2)

Эквивалентное число циклов нагружения для зубьев колеса

N_ц.экв.2 = N_ц.экв.1/U (5.3)

Эквивалентное число циклов нагружения зубьев при расчете на изгибную прочность

N_ц.экв = (60/M⁹_max)(M⁹_maxt_maxn_max+M⁹₁t₁n₁+M⁹_qt_qn_q) (5.4)

При n₁ = n = Const, M_max = M_н, для нашего случая

N_ц.экв.1=(60n₁/M⁹_н)(M⁹_н0,2Т+(0,7M_н)⁹0,5Т+(0,3M_н)⁹0,3Т) (5.5)

Эквивалентное число циклов нагружения для зубьев колеса

N_ц.экв.2 = N_ц.экв.1/U

Расчет коэффициента долговечности для контактной прочности

, (5.6)

Если N_ц.экв ≥ 25´10⁷, то принять N_ц.экв = 25´10⁷.

5.4. Определение коэффициента долговечности
при расчете на изгиб

, (5.7)

Если N_ц.экв ≥ 25´10⁶, то принять N_ц.экв = 25´10⁶.

Определение допускаемых напряжений

Допускаемые контактные напряжения

В червячных передачах червяки, как правило, изготавливают из стали, а венцы червячных колес из антифрикционных материалов: бронз, латуней, серого чугуна.

Допускаемые контактные напряжения (бронза или серый чугун) назначают в зависимости от принятого материала (табл. 16) и скорости скольжения V_s, которую предварительно необходимо определить по зависимости:

V_s = 4,5´10^-4n₁ , м/с, (5.8)

где n₁ – частота вращения червяка, мин^-1; М₂ – крутящий момент червячного колеса, Нм.

Таблица 16

Материалы и допускаемые напряжения для

червячных колес

Группа материала	Марка	Способ отливки	σв,МПа σи (для СЧ)	σТ, МПа	Vs, м/с
Бронзы оловянистые	БрО10Н1Ф1	Ц			> 5
БрО10Ф1	К/З	275/230	200/140
БрО5Ц5С5	К/З	200/145	90/80

Продолжение табл. 16

Бронзы безоловянистые и латуни	БрФ10Ж4Н4	Ц/К	700/650	460/430	2..3
БрФ10Ж3Мц1,5	К/З	550/450	360/300
БрФ9Ж3Л	Ц/К/З	530/500/425	245/230/195
ЛЦ23А6Ж3Мц2	Ц/К/З	500/450/400	330/295/260
Чугуны серые 3	СЧ18	З		-	< 2
СЧ15	З		-

 

Таблица 17

Допускаемые контактные напряжения, МПа

Материал	Твердость червяка
НВ ≤ 350	НRC ≥ 45
Группа 1	[σ]Н = 0,75 KHL Cvσв	[σ]Н =0,9 КHLCvσв
Группа 2	[σ]Н = 25 – 25 Vs	[σ]Н =300 – 25 Vs
Группа 3	[σ]Н = 175 – 35 Vs	[σ]Н = 200 – 35 Vs

Примечание. C_v – коэффициент, учитывающий износ материала колес.

При расположении червяка вне масляной ванны значения [σ]_H следует уменьшить 15%.

Допускаемые напряжения изгиба

Допускаемые напряжения изгиба определяют по зависимостям, приведенным в табл. 18.

Таблица 18

Допускаемые напряжения изгиба, МПа

Материал	Передача
нереверсивная	реверсивная
Группа 1, 2	[σ]F =(0,88σв+0,25σТ) KFL	[σ]F =0,12 σвKFL
Группа 3	[σ]F =0,12 σиKFL	[σ]F =0,06 σиKFL

Расчет межосевого расстояния и выборов основных параметров передачи

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: