Цилиндрические зубчатые передачи
4.2.1. Приближенно окружную скорость зубчатых колес можно опреде-лить по формуле
v = n1[T1 / (ybau)]1/3 / CV, (4.5)
где CV - скоростной коэффициент по табл.4.2.
Таблица 4.2. Коэффициент CV
| Передача | Термообработка зубьев z1 + z2 | ||||
| У1 +У2 | ТВЧ1 + У2 | Ц1 + У2 | ТВЧ1 + ТВЧ2; З1 + З2 | Ц1 + Ц2 | |
| Прямозубая | |||||
| Косозубая |
Рекомендуемые степени точности силовых закрытых передач (по нормам плавности) должны быть не ниже, указанных в табл.4.3.
Таблица 4.3. Степени точности закрытых передач
| Передача | О к р у ж н а я с к о р о с т ь v , м/с | ||
| до 5 | св.5 до 20 | св.10 до 25 | |
| Прямозубая | |||
| Косозубая |
Коэффициенты KHV и KFV из формулы (4.1) в проектировочном расчете выбирают по табл. 4.4 [2,c.181] в зависимости от степени точности передачи, твердости зубьев, наклона зуба и окружной скорости.
4.2.2. Коэффициент KHb определяют по формуле [2, c.183], [5, c.18]
KHb = 1 + (KHb0 – 1) KHW, (4.6)
где KHb0 – коэффициент неравномерности распределения нагрузки в начальный
период до приработки зубьев;
KHW - коэффициент, учитывающий приработку зубьев.
Значения KHb0 выбирают по табл.4.5 в зависимости от схемы передачи (рис.4.1), коэффициента ybd и твердости зубьев.
С целью уменьшения влияния неравномерности распределения нагрузки KHb0 для редуктора Ц2 подвод момента ТI более предпочтителен со стороны длинного участка вала l1 (рис.4.2). На тихоходной ступени выход момента TIII
Таблица 4.4. Ориентировочные значения коэффициентов KHV и KFV (по данным МГТУ им. Н.Э.Баумана)
| Степень | Твер- | К о э ф ф и ц и е н т KHV | К о э ф ф и ц и е н т KFV | |||||||||||
| точно- | дость | С к о р о с т ь v ( vm ) , м / с | ||||||||||||
| сти | поверх | |||||||||||||
| a | 1,03 1,01 | 1,06 1,03 | 1,13 1,05 | 1,19 1,08 | 1,32 1,13 | 1,48 1,19 | 1,06 1,03 | 1,13 1,05 | 1,26 1,1 | 1,38 1,16 | 1,64 1,26 | 1,96 1,38 | ||
| б | 1,02 1,01 | 1,04 1,02 | 1,08 1,03 | 1,12 1,05 | 1,2 1,08 | 1,3 1,12 | 1,02 1,01 | 1,04 1,02 | 1,08 1,03 | 1,12 1,05 | 1,2 1,08 | 1,3 1,12 | ||
| a | 1,04 1,02 | 1,08 1,04 | 1,16 1,07 | 1,24 1,09 | 1,4 1,16 | 1,6 1,24 | 1,08 1,03 | 1,16 1,06 | 1,33 1,11 | 1,5 1,17 | 1,8 1,32 | -- 1,48 | ||
| б | 1,02 1,01 | 1,05 1,02 | 1,1 1,04 | 1,15 1,06 | 1,25 1,1 | 1,37 1,15 | 1,02 1,01 | 1,05 1,02 | 1,1 1,04 | 1,15 1,06 | 1,25 1,1 | 1,37 1,15 | ||
| a | 1,05 1,02 | 1,1 1,04 | 1,21 1,08 | 1,29 1,11 | 1,48 1,19 | 1,72 1,29 | 1,1 1,04 | 1,19 1,08 | 1,38 1,15 | 1,58 1,23 | 1,96 1,38 | -- 1,58 | ||
| б | 1.03 1,01 | 1,06 1,02 | 1,12 1,05 | 1,18 1,07 | 1,3 1,12 | 1,45 1,18 | 1,03 1,01 | 1,06 1,02 | 1,12 1,05 | 1,18 1,07 | 1,3 1,12 | 1,45 1,18 | ||
| a | 1,06 1,02 | 1,11 1,04 | 1,22 1,09 | 1,34 1,13 | 1,56 1,22 | 1,84 1,34 | 1,11 1,04 | 1,22 1,09 | 1,43 1,17 | 1,65 1,27 | -- 1,45 | -- 1,67 | ||
| б | 1,03 1,01 | 1,07 1,03 | 1,14 1,06 | 1,21 1,08 | 1,35 1,14 | 1,52 1,21 | 1,03 1,01 | 1,07 1,03 | 1,14 1,06 | 1,21 1,08 | 1,35 1,14 | 1,52 1,21 | ||
| Примечания : 1. Обозначение твердостей во второй графе : ²а ² - Н1 и (или) Н2 £ 350 НВ; ²б ² - Н1 и Н2 > 350 НВ ; 2. В числителе указаны значения KV для прямозубых колес, в знаменателе – для косозубых и шевронных. | ||||||||||||||
Таблица 4.5. Коэффициент KHb0 (по данным МГТУ им. Н.Э. Баумана)
| ybd | Твердость поверхностей зубьев | С х е м а п е р е д а ч и п о р и с. 4. 1 | |||||||
| 0.2 | а б | 1,7 1,35 | 1,4 1,2 | 1,3 1,15 | 1,18 1,09 | 1,08 1,04 | 1,06 1,03 | 1,02 1,01 | 1,0 1,0 |
| 0,4 | а б | 2,4 1,7 | 1,9 1,45 | 1,6 1,3 | 1,36 1,18 | 1,2 1,1 | 1,12 1,06 | 1,08 1,04 | 1,02 1,01 |
| 0,6 | а б | 3,1 2,05 | 2,4 1,7 | 2,0 1,5 | 1,6 1,3 | 1,34 1,17 | 1,24 1,12 | 1,14 1,07 | 1,06 1,03 |
| 0,8 | а б | 4,0 -- | 3,0 -- | 2,4 1,7 | 1,86 1,43 | 1,54 1,27 | 1,4 1,2 | 1,26 1,13 | 1,1 1,05 |
| 1,0 | а б | -- -- | 3,6 2,3 | 2,8 1,9 | 2,12 1,56 | 1,8 1,4 | 1,6 1,3 | 1,4 1,2 | 1,2 1,1 |
| 1,2 | а б | -- -- | -- -- | 3,2 2,1 | 2,44 1,72 | 2,08 1,54 | 1,8 1,4 | 1,6 1,3 | 1,3 1,15 |
| 1,4 | а б | -- -- | -- -- | -- -- | 2,8 1,9 | 2,4 1,7 | 2,0 1,52 | 1,8 1,4 | 1,42 1,21 |
| 1,6 | а б | -- -- | -- -- | -- -- | -- -- | 2,8 1,9 | 2,4 1,7 | 2,0 1,52 | 1,6 1,3 |
| Примечание. Обозначение твердостей во второй графе: ² а ² - Н1 и (или) Н2 £ 350 НВ ; ² б ² - Н1 и Н2 > 350 НВ |
| |
|
с любой стороны вала особого влияния на KHb0 не оказывает. Коэффици-ент влияния приработки зубьев KHW определяют по формуле:
|
(0,01HHV + 2)2 (v + 4)0.25
| |
| |
| |
Величины KHW приведены в табл.4.6.
Рис. 4.2 Схема передачи момента
Таблица 4.6. Коэффициент KHW
| v, м/c | 0,2 | 0,3 | 0,5 | 0,7 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 5,0 | 10,0 | 15,0 |
| HHV | 0,41 | 0,42 | 0,43 | 0,46 | 0,48 | 0,51 | 0,56 | 0,59 | ||
| 0,73 | 0,74 | 0,75 | 0,76 | 0,78 | 0,8 | 0,82 | ||||
| 0,85 | 0,86 | 0,87 | 0,89 |
При расчете по напряжениям изгиба [3], [5,c.21]:
KFb = 0,18 + 0,82 KHb0 (4.8)
4.2.3. Коэффициент Ka в формуле (4.1) учитывает распределение нагрузки между зубьями в связи с их переменной суммарной жесткостью по длине и погрешностями изготовления.
Согласно [3, c.407], [5, c.18] при расчете по контактным напряжениям
KHa = 1 + (KHa0 – 1) KHW (4.9)
где KHa0 – начальное значение до приработки зубьев:
- для прямозубых передач:
KHa0 = 1 + 0,06 (nст – 5) £ 1,25; (4.10)
- для косозубых и шевронных передач:
при Н1 и (или) Н2 < 350 НВ
KHa0 = 1 + 0,25 (nст – 5) £ 1,6; (4.11)
при Н1 и Н2 > 350 НВ
KHa0 = 1 + 0,15 (nст – 5) £ 1,6, (4.12)
где nст – число степени точности передачи по нормам плавности (табл.4.3).
При расчете на изгиб [5, c.21]: KFa = KHa0 , при условии [3]:
KFa ³ 1,4. (4.13)
4.2.4. В учебном проекте вычисленные значения Kb и Ka считаются окончательными для дальнейших проектировочного и проверочного расчетов при условии неизменности твердостей зубьев, степени точности передачи и коэффициента ybd.
4.2.5. В энциклопедии машиностроения дважды [3, c.424 и 448] отме-чено, что ² величина КН значительна и нередко достигает значения двух и более ². При этом, чем меньше окружная сила Ft, тем больше коэффициент KHb и, следовательно, КН.