- •Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
- •Isbn 5-7723-0681-2 Севмашвтуз, 2006 г.
- •1 Знаки, индексы и обозначения
- •2 Общие сведения о зубчатых передачах
- •2.1 Описание зубчатых передач
- •2.2 Виды зубчатых передач
- •2.3 Материалы зубчатых колес и термическая или химико-термическая обработка
- •2.4 Конструкция зубчатых колес
- •2.5 Способы нарезания зубьев
- •2.6 Нормы точности
- •3 Общие положения
- •4 Предварительные параметры передачи
- •5 Выбор материала шестерни и колеса
- •6 Допускаемые напряжения при расчете на прочность
- •6.1 Допускаемое контактное напряжение
- •6.2 Допускаемые напряжения изгиба
- •6.3 Допускаемое напряжение при расчете на контактную прочность при действии пиковой нагрузки
- •6.4 Допускаемое напряжение при расчете на изгибную прочность при действии пиковой нагрузки
- •7 Режимы нагружений и их учет в расчетах на выносливость
- •8 Расчетная нагрузка. Коэффициент нагрузки
- •9 Проектный расчет цилиндрической зубчатой передачи
- •Последовательность расчета
- •9.10 Проверочный расчет на контактную выносливость
- •9.11 Проверочный расчет на выносливость при изгибе
- •9.12 Проверочный расчет на контактную прочность при действии пиковой нагрузки
- •9.13 Проверочный расчет на изгибную прочность при действии пиковой нагрузки
- •10 Особенности расчета открытых цилиндрических и реечных передач
- •11 Особенности расчета соосных редукторов
- •12 Проектный расчет конической передачи с прямыми или круговыми зубьями
- •Последовательность расчета
- •13 Особенности расчета открытых конических зубчатых передач
- •14 Проектирование зубчатых колес
- •14.1 Конструкция цилиндрических зубчатых колес наружного зацепления
- •14.2 Конструкция вал-шестерней
- •14.3 Конструкция цилиндрических зубчатых колес внутреннего зацепления
- •14.4 Конструкция конических зубчатых колес
- •14.5 Посадка зубчатых колес на валах
- •14.6 Допуски и предельные отклонения размеров цилиндрических зубчатых передач
- •14.7 Шероховатость поверхностей
- •15 Правила выполнения рабочих чертежей зубчатых колес
- •16 Смазывание зубчатых передач
- •Бабкин Александр Иванович Проектирование цилиндрических и конических зубчатых передач
- •Сдано в производство 19.10.2006. Подписано в печать 25.10.2006.
- •164500, Г. Северодвинск, ул. Воронина, 6.
8 Расчетная нагрузка. Коэффициент нагрузки
В расчетах на контактную выносливость при действии постоянной нагрузки в качестве расчетной нагрузки принимают номинальный момент на шестерне , умноженный на коэффициент нагрузки:
.
В расчетах на изгибную выносливость коэффициент нагрузки:
.
При переменном режиме нагружений под понимают наибольший вращающий момент на шестерне в условиях нормально протекающего процесса эксплуатации.
Коэффициенты ,, учитывающие внутреннюю динамическую нагрузку, определяют по табл. 8.1 в зависимости от вида передачи, твердости колес, окружной скорости, а также степени точности (см. табл. 2.1).
Таблица 8.1
Коэффициента динамической нагрузки ,
Степень точности (по ГОСТ 1643-81) |
Твердость колес |
при v, м/сек |
при v, м/сек | ||||||||
1 |
3 |
5 |
8 |
10 |
1 |
3 |
5 |
8 |
10 | ||
6 |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
7 |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
8 |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
9 |
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Примечания: 1) В числителе – для прямозубых, в знаменателе – для косозубых колес. 2) А – и> 350HB; Б – и 350 HB или > 350HB, 350 HB |
Коэффициенты ,, учитывающие неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий, определяют по номограммам (рис. 8.1) в зависимости от коэффициента ширины , схемы передачи и твердости зубьев. Значениевычисляют по формуле:
Значения коэффициента ширины выбирают по табл.8.2 в зависимости от положения зубчатых колес относительно опор.
Таблица 8.2
Значения коэффициента ширины
Положение зубчатых колес относительно опор |
Номер схемы передачи (см. рис. 8.1) |
Коэффициент ширины |
Симметричное |
6, 7 |
0,315–0,5 |
Несимметричное |
3, 4, 5 |
0,25–0,4 |
Консольное, одного или обоих зубчатых колес |
1, 2 |
0,2–0,25 |
Меньшие значения рекомендуются для передач с повышенной твердостью поверхностей зубьев (Н ≥ 45 HRC). Для шевронных передач = 0,4...0,63.
Для передач внутреннего зацепления:
.
В двухступенчатых редукторах значение для тихоходной ступени принимают на 20…30 % больше, чем для быстроходной. Это позволяет получить хорошее отношение размеров зубчатых колес по ступеням в связи с разными нагрузками на них.
Для быстроходной ступени соосного редуктора рассчитывается по рекомендации п. 11.
Коэффициенты ,учитывающие распределение нагрузки между зубьями в связи с погрешностями изготовления шестерни и колеса, определяют по следующим приближенным зависимостям:
для прямозубых передач:
, ,
для косозубых передач:
, ,
где – число, обозначающее степень точности по нормам плавности (ГОСТ 1643-81) (= 5...9);
а - коэффициент, равный 0,15 для зубчатых колес с твердостью и > 350 НВ, а = 0,25 при и ≤ 350 НВ или > 350 НВ и≤ 350 НВ).
прии> 350HB
|
прии 350 HB или > 350HB, 350 HB |
прии> 350HB
|
прии 350 HB или > 350HB, 350 HB |
Рис. 8.1. Номограммы для определения коэффициента и для различных схем передач (1-7) |