Детали машин - Батурин А.Т.
Скачать (прямая ссылка):
а) при литых зубьях (грубые передачи) 4j) = 5 4- 8;
б) при фрезерованных зубьях я|) = 10 4- 25.
При выборе допускаемых напряжений для расчета зубьев на изгиб надо различать следующие два случая работы:
а) направление вращения колес постоянно; в этом случае можно считать, что напряжения изгиба в опасном сечении зуба меняются по пульсирующему циклу, т. е. в соответствии со вторым родом нагрузки;
б)" направление изгибающей зуб нагрузки переменно, это обычно бывает при перемене направления вращения колес; однако следует иметь в виду, что даже при реверсировании передачи, например в грузоподъемных машинах, направление нагрузки может оставаться неизменным.
При переменном направлении нагрузки с известным приближением считают, что напряжения изгиба в опасном сечении зуба изменяются по симметричному циклу (третий род нагрузки).
Для двух указанных случаев допускаемые напряжения можно.
Для ручных передач иногда допускают зубья с небольшим подрезанием.
п
(129)
304
ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА
выбирать в зависимости от механических характеристик материала колес по соотношениям: для стальных колес
=TPTL j (130а)
для колес из чугунного литья
[Co]« = (0Д2 -г- 0,18) ат; (1306)
для стальных колес
для колес из чугунного литья
[а_,]„ = (0,06^0,10) ав„. (1316)
Здесь [а0]и — допускаемое напряжение на изгиб при пульсирующем цикле изменения напряжений; [о"_,]„ — то же при симметричном цикле;
а_, — предел выносливости при изгибе с симметричным циклом;
oeu — предел прочности при изгибе; к0 — действительный коэффициент концентрации напряжений у корня зуба, который можно принимать ка = 1,_6 Ч-_1,8 — для нормализованных и термически необработанных колес из углеродистой стали; кс = 1,8 -f- 2,0 — для закаленных колес из углеродистой стали и колес из легированной стали; кс = 1,2 — для стальных колес с цементованной выкружкой; [п\— коэффициент запаса прочности, который можно принимать для поковок In] = 1,6 -г- 2,0; для отливок, необработанных термически, 1ге| = 2,2 Ч- 2,5; для закаленных с поверхности зубьев In] = = 2,6 -^- 3. Выбор коэффициента запаса прочности зависит, кроме того, от степени ответственности передачи. Некоторые средние значения допускаемых напряжений изгиба принимаемые в общем и подъемно-транспортном машиностроении, приведены в табл. 46.
При расчете зубьев на изгиб в формулы (127)—(129) следует подставлять не номинальные, а так называемые расчетные значения соответственно оцружного усилия, вращающего момента и мощности. Вопрос об определении расчетной нагрузки зубчатой передачи является весьма сложным.
Фактические напряжения изгиба в зубьях колес отличаются от
РАСЧЕТ ЗУБЬЕВ НА ИЗГИБ
305
Таблица 46
Допускаемые напряжения изгиба для зубчатых колес
Допускаемые напряжения
Материал и термообработка при постоян- при перемен-
ном направле- ном направле-
нии нагрузки нии нагрузки [°-1]н
[яо]"в кГ/лии*
в кГ/ммЪ
СЧ 12-28 \ 4,2—5,5 3,5
СЧ 15-32 > Отливки из серого чугуна 4,8—6,0 4,0
СЧ 18-36 J 5,4—6,5 4,5
6,0—7,0 5,0
Сталь 35-Л:
нормализация при і = 900°; ,
отпуск при «=600-^700°. 10,5—12,0 7
Сталь 45-Л: J Стальное литье
нормализация при / = 900°;
отпуск при t = 600-^650°. ' 11—13,0 8
Сталь Ст. 5:
11,5—14,0 8—9,5
Сталь Ст. 6:
12,5—15.5 9—10
Сталь Ст. 6 и 50:
закалка при t = 830° V
отпуск при t = 500°............ 16,5—19,0 10,5
Сталь 30:
нормализация при t = 900°........ 10,5—12,5 7—8
Сталь 40:
нормализация при I = 860° .......... 12.5—15 8—9,5
Сталь 50:
13,0—16,5 9—10
Сталь 40Х:
закалка при t = 850°
в масле, отпуск при / = 580°...... Текстолит...... .... 19—23 11,5—12
3—4
вычисляемых по изложенному методу за счет неравномерности распределения нагрузки по длине зубьев, динамичности действия нагрузки (т. е. передачи усилий с ударом) и некоторых других факторов.
Учет указанных факторов производится путем умножения поминальной нагрузки на коэффициент к, называемый коэффициентом нагрузки. Указания по его выбору приведены ниже.
Таким образом будем иметь следующие соотношения для вычисления расчетных значении окружного усилия, вращающего момента и мощности:
P11 = кР; МР = кМ; Np = kN.
Расчет зубьев на изгиб применяется в основном для открытых передач, которые, очевидно, подвержены значительному износу.
При износе зубьев их толщина уменьшается, а следовательно напряжения изгиба возрастают.
20 Батурин 1235
306 ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА
Для учета этого обстоятельства в расчетные формулы вводится коэффициент Y, принимаемый в зависимости от ожидаемого за время службы передачи износа зубьев по следующим данным:
Износ в % по отношению к первоначальной
толщине v
10 1,25
20 1,5
30 2,0
С учетом введенных коэффициентов расчетные формулы будут иметь вид:
для проверочного расчета передачи
**=W<M« (132)
или
У [а]и Ът
для проектного расчета передачи
У \о]и '
P<y^f~; (133)
і / 2Mk у / ч
т = У . , \ , (134)
V у о „^z ' v '
нли
3
,„ V 143OiVAv ,,.,с(
