IMG00068

68

5. SIŁY DZIAŁAJĄCE W ZAZĘBIENIU

5.1.    Moment rzeczywisty na wale wyjściowym, N-m

^2rz ^—^2 Orz/O.

5.2.    Siły obwodowe, N

F_t\⁼ 2 10³ 7j /d_mX\ F,₂= 2-10³ T₂ Jd_ml.

5.3.    Siły promieniowe, N

F_rl=F_n tg a cosói; F_r2=F_l2tga sinói.

5.4.    Siły poosiowe, N

F_a\— F_n tga sinói; F_a2=F,₂tga cosó,. (a =20°)

5.3.4.1. PRZYKŁAD OBLICZEŃ

^1c'

10³

Ohp (j-kftc)k^U¹

Ti k _Hp k_/

■ 101

= 1049-1,1-1,24-1,0-1,1/32 = 49,2 N/mm. 2.7. Obliczeniowe naprężenia stykowe

	Vh dnii u
1 49,2/3,17^2 + l

Obliczyć podstawowe parametry stożkowej przekładni zamkniętej o zębach prostych wg schematu c2, rys. 5.3.4. PARAMETRY ZADANE:

Schemat reduktora - c2 wg rys. 5.3.4 (łożyska stożkowe);

P, = 5,5 kW; 7j= 36,2 N-m; T₂= 110,7 N-m;

J3|= 1450 min^-1; u =3,15;

T_mm/T_nom=2,9 (tabl. 19.9.1).

O_hp = 475 MPa;    (J_FP, = 142 MPa; O_fp2 =131 MPa;

OH/>maxi(2)= 1064 (938) MPa; Ofp ma* 1(2) = 304 (268) MPa. Materiał zębnika - 55, HB 270 (5.2.1).

Materiał koła zębatego - 40, HB₂= 250 (5.2.1).

Warunki pracy przekładni - lekkie.

OBLICZA SIĘ:

1. OBLICZANIE ŚREDNICY ZĘBNIKA I DOBÓR INNYCH PARAMETRÓW PRZEKŁADNI

1.1. Zewnętrzna obliczeniowa średnica zębnika

di 110,71,11, lio³

0,85 475² (1- 0,25)0,25 3,15^{2    72,9} mm'

Dla kół o zębach prostych kj = 101 MPa!'³ Współczynnik szerokości wieńca (w stosunku do zewnętrznej długości tworzącej koła stożkowego) k^-b/R^ =(0,2...0,3).    Przyjmujemy k_(K= 0,25.

Współczynnik nierównomiemości rozkładu obciążenia wzdłuż linii styku kiifr f (.HB, rozmieszczenie kół względem łożysk) knp= 1,1 (rys. 5.3.4a - krzywa la) dla k^ujl-kj = 0,25-3,15/(2-0,25) = 0,45.

Współczynnik uwzględniający zewnętrzne obciążenie dynamiczne =1,1 (tabl. 5.3.9).

Współczynnik uwzględniający zmianę wytrzymałości przekładni stożkowej w porównaniu z przekładnią walcową v„= 0,85.

1.2.    Moduł obwodowy zewnętrzny przy założeniu z[ =17 m'te= dijz[= 72,9/17 = 4,28 mm.

Przyjmujemy ra„ = 4,5nim (tabl. 5.3.2).

1.3.    Liczba zębów zębnika z,= dć\/m_lc = 72,9/4,5 = 16,2. Przyjmujemy z,= 17.

Liczba zębów koła zębatego z₂ = z,u= 17-3,15 = 53,6. Przyjmujemy z₂= 54.

1.4.    Przełożenie rzeczywiste przekładni u tz—Zi/z ,= 54/17 = 3,176.

1.5.    Długość zewnętrzna tworzącej koła stożkowego R_e=0,5m,_e \lz]+z₂ =

= 0,5-4,5 l/l7²+54² = 127,4 mm.

1.6.    Szerokość wieńca kół zębatych b=R_ek_bc= 127,4 0,25 = 31,9 mm.

Przyjmujemy b = 32 mm.

m,_c= 4,5£ (1/8...1/10) b = (1/8...1/10)32 = (4,0...3,2) mm.

1.7.    Długość średnia tworzącej koła stożkowego Rm = Rc~0,5b = 127,4-0,5-32= 111,4 mm.

1.8.    Kąty stożków podziałowych

ó, = arc tg (1/u „) = arc tg (1/3,1765) = 17,475° = 17°31 '32"; ó₂=arc tglujz) = 72,525° = 72°28'28".

1.9.    Średnice zewnętrzne kół zębatych

-    podziałowych d_cl = m,_ez,= 4,5-17 = 76,5 mm;

dę₂= m_tcz₂= 4,5-54 = 243 mm;

-    wierzchołków zębów

d₀ei=d_ei+2/n_;ecosói= 76,5 + 2 -4,5cosl7,475 = 85,08 mm; d_ae2=d_c2+2m_lc cos<5₂= 243 + 2 -4,5cos72,525 = 245,70 mm;

-    stop zębów

dfc\=d_ct-2,4 m,_c cosói= 76,5 - 2,4-4,5cosl7,475 = 66,20 mm; drc2=d_c2-2,4 m,_c eos(5₂= 243 - 2,4 -4,5cos72,525 = 239,76 mm.

1.10.    Moduł w średnim przekroju zęba m_m=mi_eR_m/R_c = 4,5 111,4/127,4 = 3,93 mm.

1.11.    Średnice średnie kół zębatych

d_mi = w_m Z| = 3,93 17 = 66,81 mm; dmi=m_mz₂= 3,93 54 = 212,22 mm.

2. SPRAWDZANIE OBLICZENIOWYCH NAPRĘŻEŃ STYKOWYCH

2.1.    Siła obwodowa w zazębieniu

F, = 27j 10³/d_ml= 2-36,2-10³/66,81 = 1084 N.

2.2.    Prędkość odwodowa kół

•d = TT d„,, n, /(60 T 0³) = n 66,81 • 1450/(60 -10³) = 5,07 m/s.

2.3.    Klasa dokładności = f (-d )-» 8 (tabl. 5.3.10).

2.4.    Współczynnik międzyzębnego obciążenia dynamicznego k_Hi)= f (iS, klasa dokładności, twardość zębów) k_H-a= 1,24 (tabl. 5.3.14).

2.5.    Współczynnik uwzględniający nierównomiemość rozkładu obciążenia między parami zębów w zazębieniu. Dla zębów prostych k_Ha = 1,0.

2.6.    Jednostkowa obliczeniowa siła obwodowa W_Ht = F_tkHp ku,]k_Hak_A/b —

O_h = Z„ Zp

Współczynnik uwzględniający kształt stykających się powierzchni zębów prostych Z_H= 1,77,

Współczynnik uwzględniający własności mechaniczne kół zębatych Z _M = 215 MPa'A Współczynnik przypora Z_c= 1,0.

\0„ - a_Hp\\Q(t! a „p = |463-4751 100/475 = 2,5%<5%.

3. SPRAWDZANIE OBLICZENIOWYCH NAPRĘŻEŃ GNĄCYCH

3.1.    Współczynnik międzyzębnego obciążenia dynamicznego przy zginaniu zęba k_Fl} = f (•#, klasa dokładności, twardość zębów) k_F$ = 1,15 (tabl. 5.3.14).

3.2.    Współczynnik nierównomiemości rozkładu obciążenia wzdłuż linii styku

kF/j = l+l,5(ktfp-l) = 1-t-l ,5(1,1-1) = 1,15.

3.3.    Współczynnik uwzględniający nierównomiemość rozkładu obciążenia między parami zębów w zazębieniu. Dla zębów prostych k_Fa = 1,0.