Реферат: Розрахунок косозубої передачі

РОЗРАХУНОК ЦИЛІНДРИЧНОЇ КОСОЗУБОЇ ПЕРШОЇ ПЕРЕДАЧІ

Вхідні дані

/>80.4 Н∙м — максимальний обертовий момент двигуна;

/>55кВт — максимальна потужність автомобіля;

/>5500 об/хв. — максимальне число обертів двигуна;

/>3,258;

Розрахунок ведемо за розрахунковим моментом.

Вибір матеріалу та розрахунок допустимих напружень для зубчастих коліс

Для виготовлення шестірні та колеса вибираємо ([5] табл. 3.12.) матеріал 18ХГТ із термообробкою – цементація. ГОСТ 4543-71.

/>

Допустиме напруження на згин для зубців шестірні

/>, (1)

де />— коефіцієнт, що враховує чутливість матеріалу до концентрації напружень;

/>— коефіцієнт, що враховує шорсткість перехідної поверхні зубця;

В розрахунках приймаємо: />1, />1.

Визначаємо границю витривалості при згині (, табл. 3.19)

/>; (2)

/>МПа.

Визначаємо коефіцієнт довговічності першої передачі при згині

/>, (3)

де />— показник довговічності :/>;

/>— базове число випробувань, дорівнює />;

/>— еквівалентне число циклів змін напружень за строк служби передачі.

/>, (4)

де />— час роботи, год;

/>(5)

/>— розрахункова частота обертання, дорівнює 3570 об/хв.;

/>— коефіцієнт розподілу роботи передач, дорівнює 0.05;

/>— коефіцієнт пробігу, що характеризує відношення довговічності деталей при розрахунковому моменті і діючим навантаженням, дорівнює 0.7;

/>— середнє значення пробігу до капітального ремонту, км ;

/>км

/>— середня швидкість руху автомобіля, дорівнює 80 км/год;

/>км/год;

/>год ;

Тоді коефіцієнт довговічності буде дорівнювати

/>. (5)

Границя витривалості зубців на згин, що відповідає еквівалентному числу циклів змін напружень

/>(6)

/>МПа.

Обираємо коефіцієнт безпеки

/>, (7)

де/>1,55 ([5], табл. 3.19)

/>1 ([5], табл. 3.21)

/>=1,55 ∙ 1 = 1,55

Таким чином допустиме напруження на згин для зубців:

/>МПа

Граничне допустиме напруження на згин

/>(8)

/>МПа

Граничне напруження, яке не спричиняє залишкових деформацій або крихкої поломки зубців визначається

/>(9)

/>МПа.

Коефіцієнт безпеки

/>

/>

Допустиме контактне напруження

/>. (10)

--PAGE_BREAK--

Визначаємо границю контактної витривалості зубців, що відповідає базовому числу випробувань

/>(11)

/>МПа

Визначаємо коефіцієнт довговічності при контактному навантаженні

/>, (12)

де />— показник довговічності: />;

/>— базове число випробувань: />;

/>— еквівалентне число циклів навантаження зубців.

/>(13)

де />— час роботи, дорівнює 75 год;

/>— розрахункова частота обертання,, дорівнює 3570 об/хв.;

/>— коефіцієнт пробігу, що характеризує відношення довговічності деталей при розрахунковому моменті і діючим навантаженням, дорівнює 0,14.

/>

Коефіцієнт довговічності при дії контактних навантажень

/>

Визначаємо еквівалентне число циклів навантаження зубців на кожній передачі за формулою

/>, (14)

де />— час роботи на передачі.

Згідно формули 5.5 отримуємо час роботи на кожній з передач, де коефіцієнт />обирався для умов міста

/>год

Крутний момент на першій передачі:

/>, (15)

де />— ККД зубчатого зачеплення:/>=0,99;

М – максимальній момент двигуна.

/>Н/>м;

Визначаємо границю контактної витривалості поверхонь зубців, що відповідає еквівалентному числу циклів змін напружень

/>(16)

/>МПа.

Коефіцієнт безпеки для зубців з однорідною структурою матеріалу

/>1,2

Коефіцієнт, що враховує шорсткість поверхонь зубців

/>1;

Коефіцієнт, що враховує колову швидкість

/>1

Таким чином допустиме контактне напруження для зубців шестірні і колеса:

/>МПа

Допустиме граничне контактне напруження для шестерні та колеса

/>(17)

/>МПа

Проектний розрахунок передачі (вибір основних параметрів передачі)

Приймаємо попередньо число зубців шестірні першої передачі:

/>15

Число зубців колеса

/>; (18)

/>=15 ∙ 3,258 = 49

Для подальших розрахунків вибираємо кут нахилу зубців />.

Визначаємо нормальний модуль зачеплення

/>(19)

де />— коефіцієнт нерівномірності навантаження по ширині зубчастих вінців;

/>1,08

/>— коефіцієнт, що враховує динамічне навантаження;

/>

/>— коефіцієнт ширини зубчатого вінця приймаємо рівним 8

/>— число зубців шестерні;

/>— коефіцієнт форми зуба, що встановлється по еквівалентному числу зубців, дорівнює 2,5

    продолжение
--PAGE_BREAK--

/>мм.

Стандартний модуль зубців ([5] табл. П.9) />.

Еквівалентні числа зубців шестірні та колеса

/>(20)

/>

/>

Розраховуємо між осьову відстань

/>. (21)

/>мм

Приймаємо />мм і уточняємо кут нахилу лінії зубців:

/>. (5.22)

/>

Приймаємо

/>

Обчислюємо початковий діаметр шестірні та колеса

/>(23)

/>мм;

/>мм.

Ширина зубчастого вінця

/>(24)

/>мм

Розрахунок активних поверхонь зубців на контактну втому

Для розрахунку попередньо визначаємо:

Коефіцієнт форми спряжених поверхонь зубців

/>. (25)

/>

Коефіцієнт, що враховує механічні властивості матеріалів зубчастих коліс ([5] табл. 3.12.) матеріал 18ХГТ із термообробкою – цементація ГОСТ 4543-71.

/>

Коефіцієнт сумарної довжини контактної ліній для косозубих передач

/>, (26)

де />— коефіцієнт торцевого перекриття

/>

Коефіцієнт торцевого перекриття

/>. (27)

/>

Коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між

/>1,1;

Коефіцієнт нерівномірності навантаження по ширині зубчастих вінців

/>1,06;

Коефіцієнт динамічного навантаження

/>1,03

Розрахункове контактне напруження

/>(28)

/>МПа

Стійкість зубців проти втомного викришування їхніх активних поверхонь забезпечується за умовою:

/>

Розрахунок активних поверхонь зубців на контактну міцність при дії максимального навантаження

Під час дії максимального навантаження

/>МПа/>МПа.

Висновок: контактна міцність забезпечується.

Тут />-коефіцієнт перевантаження;

/>

Розрахунок зубців на втому при згині

Коефіцієнт нахилу зубців

/>. (29)

/>

Коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зубцями

Длярозрахункуприймаємо:

/>

Коефіцієнт нерівномірності навантаження по ширині зубчастих вінців([5] мал. 3.14)

    продолжение
--PAGE_BREAK--

/>

Коефіцієнт динамічного навантаження ( табл. 3.16)

/>

Питома розрахункова колова сила

/>(30)

/>Н

Розрахункове напруження згину:

/>(31)

/>МПа;

/>МПа</>МПа.

Висновок: стійкість зубців проти втомного руйнування при згині забезпечується.

Розрахунок зубців на міцність при згині максимальним навантаженням

Розрахункове напруження від максимального навантаження

/>МПа; (32)

/>МПа/>МПа

Висновок: міцність зубців на згин при дії максимального навантаження забезпечується.

Розрахунок геометрії зубчатої передачі

Визначаємо зовнішні діаметри виступів шестірні та колеса

/>(33)

/>мм

/>мм

Визначаємо діаметри впадин шестерні та колеса

/>(34)

/>мм

/>мм

Параметри косозубої циліндричної головної передачі наведені у таблиці 5.1

Таблиця 5.1 – Геометричні параметри головної передачі

Параметри

Позначення

Шестерня

Колесо

Початковий діаметр, мм

/>

43,6

142,4

Зовнішній діаметр виступів, мм

/>

48,6

147,4

Діаметр впадин, мм

/>

38,6

137,4

Ширина зубчатого вінця, мм

/>

20,5

Міжосьова відстань, мм

/>

93


еще рефераты
Еще работы по производству