Файл: Л.М.Полетаева Материалы и допускаемые напряжения при расчете зубчатых передач.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.06.2024
Просмотров: 23
Скачиваний: 0
8
3. Определение допускаемых напряжений
Прежде чем перейти к рассмотрению зависимостей для определения допускаемых напряжений, коротко ознакомимся с условиями работы зуба взацеплении исуществующими критериями расчета зубчатых передач [2].
При работе зубчатой передачи зубья под действием нормальной силы и силы трения находятся в сложном напряженном состоянии. Решающее влияние на их работоспособность оказывают два основных напряжения: контактное напряжение σН и напряжение изгиба σF (индекс H приписывается всем параметрам, связанным с расчетом по контактным напряжениям, а индекс F - связанным с расчётом по напряжениям изгиба). Для каждого зуба σН и σF не являются постоянно действующими. Они изменяются во времени по некоторому прерывистому циклу.
Переменные напряжения являются причиной усталостного разрушения зубьев. Переменные контактные напряжения вызывают выкрашивание рабочих поверхностей зубьев. С контактными напряжениями и трением связаны также износ, заедание и другие виды повреждения поверхности зубьев. Переменные напряжения изгиба являются причиной усталостной поломки зубьев.
Правильно спроектированные передачи должны быть рассчитаны так, чтобы избежать любую причину повреждения зубьев. В соответствии с этим зубчатые передачи рассчитываются:
1)на выносливость рабочих поверхностей (по контактным напряжениям) - этот расчёт является основным;
2)на предотвращение усталостной поломки (по напряжениям изгиба) - этот расчёт является проверочным.
При расчёте на выносливость различают допускаемые напряжения
спостоянным и переменным режимами нагружений. Ниже рассматриваются зависимости для определения допускаемых напряжений при
длительной работе передачи, у которой срок службы Lh ≥ 32 103 ч, с постоянным режимом нагружения.
3.1. Допускаемые контактные напряжения [4]
Значения действительных контактных напряжений одинаковы для шестерни и колеса. Поэтому расчёт ведут для того колеса из пары, у которого меньше допускаемое напряжение. Это значение допускаемого напряжения и принимается за расчётное.
9
Для длительно работающей передачи за расчетное допускаемое напряжение принимают допускаемое напряжение для материала колеса. Оно определяется по зависимости:
|
|
|
|
[σH ]= |
σ0 |
|
|
||
|
|
|
|
H lim 2 |
, |
|
|||
|
|
|
|
SH |
|
||||
где σH0 |
lim 2 - предел длительной контактной выносливости для материа- |
||||||||
ла колеса. Для нормализованных и улучшенных колёс: |
|||||||||
|
|
|
|
lim 2 = 2 |
|
|
|||
|
|
|
σH0 |
НВ2 + 70, Н/мм2. |
|||||
Здесь |
НВ2 - среднее значение твердости |
для зубьев колеса, кото- |
|||||||
рое определяется как среднее арифметическое |
между нижним и верх- |
||||||||
ним значениями твердости. SH - коэффициент безопасности; для нормализованных и улучшенных колёс SH = 1,1.
3.2. Допускаемые напряжения изгиба [4]
Существует две зависимости для определения допускаемых напряжений изгиба:
1) для нереверсивной передачи (вращение только в одну сторону - зуб работает одной стороной):
[σF ]= |
σ0 |
, |
SF |
||
|
F lim |
|
2) для реверсивной передачи (вращение то в одну, то в другую сторону - зуб работает обеими сторонами):
[σF ]= |
0,8σF0 lim |
. |
SF |
В этих зависимостях σF0 lim - предел длительной выносливости при работе зуба на изгиб. Для нормализованных и улучшенных колес:
σF0 lim = 1,8 НВ, Н/мм2.
Здесь НВ - среднее значение твердости. SF - коэффициент безопасности; для нормализованных и улучшенных колёс SF = 1,75.
В курсовом проекте при выполнении расчета передачи допускаемые напряжения изгиба определяют и для шестерни, и для колеса, так как проверка на изгиб ведется для зубьев обоих колёс.
10
Список рекомендуемой литературы
1.Решетов Д.Н. Детали машин. - М.: Машиностроение, 1989. - 496 с.
2.Иванов М.Н. Детали машин. - М.: Высш. шк., 1991. - 383 с.
3.Иосилевич Г.Б. Прикладная механика / Г.Б. Иосилевич, Г.Б. Строганов, Г.С. Маслов. - М.: Высш. шк., 1989. - 351 с.
4. Чернавский С.А. Проектирование |
механических передач |
/ |
С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев и др. - |
М.: Машиностроение, 1984. |
- |
560 с. |
|
|
Составители
Лилия Михайловна Полетаева Олег Владиславович Любимов
МАТЕРИАЛЫ И ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ РАСЧЕТЕ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
Методические указания для проведения практических занятий и курсового проектирования по курсу "Детали машин"
для студентов направления 550800 "Химическая технология и биотехнология"
Редактор Е.Л.Наркевич
ЛР № 020313 от 23.12.96
Подписано в печать 09.10.2000. Формат 60×84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд.л. 0,7. Тираж 125 экз. Заказ .
ГУ Кузбасский государственный технический университет. 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.
Типография ГУ Кузбасский государственный технический университет. 650099, Кемерово, ул. Д.Бедного, 4а.