- •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.
9.13 Проверочный расчет на изгибную прочность при действии пиковой нагрузки
Для предотвращения остаточных деформаций и хрупкого разрушения зубьев напряжение изгиба , при действии пикового момента не должно превышать допускаемое:
где – напряжение изгиба, вычисленное при расчетах на выносливость.
Проверке подлежат зубья шестерни и колеса в отдельности.
9.14 Результаты проектного расчета представляют в виде табл. 9.3, используемой для оформления чертежей зубчатых колес.
Таблица 9.3
Параметры зубчатых колес
Параметр |
Обозначение |
Значение параметра | |
шестерни |
колеса | ||
Модуль |
m |
|
|
Число зубьев |
z |
|
|
Угол наклона |
|
|
|
Направление линии зуба |
– |
правое |
левое |
Стандарт на исходный контур |
– |
ГОСТ 13755-81 | |
Коэффициент смещения |
x |
|
|
Степень точности по ГОСТ 1643-81 |
– |
|
|
Делительный диаметр |
d |
|
|
10 Особенности расчета открытых цилиндрических и реечных передач
10.1 Открытые цилиндрические передачи выполняют только прямозубыми и применяют при v < 2 м/с. Степень точности их изготовления по нормам плавности контакта обычно 9-я (по ГОСТ 1643-81),
Основные размеры передач ,,иопределяют из расчета на контактную прочность. При расчете принимают допускаемые напряжения:
и .
При любой твердости рабочих поверхностей зубьев открытые передачи считают прирабатывающимися. Учитывая повышенный износ зубьев открытых передач, значение модуля рекомендуется принимать в 1,5...2 раза больший, чем для закрытых передач тех же размеров.
10.2 Исходные данные для расчета реечных прямозубых передач:
–осевая сила на рейке (окружная сила на шестерне), Н;
v – поступательная скорость движения рейки (окружная скорость шестерни), м/с;
схема положения шестерни относительно опор.
Предварительное значение делительного диаметра шестерни, мм:
.
Определяют (см. п. 6.1) и(см. п. 8);= 0,4...0,6. Меньшее значение – при консольном положении шестерни относительно опор.
Модуль передачи, мм:
,
где определяют (см. п. 6.2) и(см. п. 8). Полученное значениеm' округляют до ближайшего большего (согласно ГОСТ 9563-60).
Число зубьев шестерни:
.
Если < 14, тонадо увеличить до 14, адоили принять=< 14, при этом шестерню необходимо нарезать с положительным смещением инструмента (х > 0).
Делительный диаметр шестерни, мм:
.
Частота вращения шестерни, об/мин:
.
11 Особенности расчета соосных редукторов
Межосевое расстояние редуктора определяют из расчета зубчатой передачитихоходной ступени (см. п. 9). После чего определяют коэффициент ширины быстроходной ступени:
,
где = 410 – для косозубых и шевронных зубчатых колес,= 450 – для прямозубых;
–передаточное число быстроходной ступени;
–коэффициент нагрузки быстроходной ступени (можно принять равным тихоходной ступени);
–допускаемое напряжение для быстроходной ступени (см. в п. 6.1).
Если полученное значение меньше 0,2, то его следует принять равным 0,2.
Расчет остальных параметров быстроходной ступени согласно п. 9 «Проектный расчет цилиндрической зубчатой передачи».