31953 Str071 (4)

2.6.

2.7.

Jednostkowa obliczeniowa siła obwodowa Whi ⁼F, kup ku-,} k_Ha k_A/b =

= 2011-1,12-1,03-1,07-1,25/17= 182,5 N/mm. Obliczeniowe naprężenia stykowe

W_Hi <lu²+\_

~ Z_H Z_mZ,

v_H d_mi u

182,5 (2,5²+l 19-36,00-2,5

1,53-275-0.

^: 810 MPa < a_m= 900 MPa.

®f\ — Y_Fsi Wpt/(v_F m_m) —

= 4,14-224/(0,93-3,0) = 332 MPa< cr„>, = 320 MPa. Współczynnik uwzględniający zmniejszenie wytrzymałości stożkowej przekładni w porównaniu z przekładnią walcową v_F = 0,65+0,llu = 0,65+0,ll-2,5 = 0,93 (tabl. 5.3.13). Przeciążenie przekładni

a_F - Oyp j 100 / Opp = 1332-320] 100/320 = 3,7% < 5%.

Współczynnik nierównomiemości rozkładu obciążenia wzdłuż linii styku knp = f(HB, rozmieszczenie kół wzglądem łożysk) kup = 1,12 (rys. 5.3.4b - krzywa la) dla k^u/p-kj = 0,3-2,5/(2-0,3) = 0,44.

Współczynnik uwzględniający zewnątrzne obciążenie dynamiczne k_A = 1,25 (tabl. 5.3.9).

Współczynnik uwzglądniający zmianą wytzymałości przekładni stożkowej w porównaniu z przekładnią walcową v_H=(u, HB) = 0,81+0,15u = 0,81+0,15-2,5 = 1,19 (tabl. 5.3.13).

1.2.    Liczba zębów zębnika z,=f (u) = 12    (tabl. 5.3.11).

Liczba zębów koła zębatego z₂=z_xu = 12-2,5 = 30.

1.3.    Przełożenie rzeczywiste przekładni Ufz=z₂/Zi= 30/12 = 2,5.

1.4.    Liczba zębów koła płaskiego

z_s=l/zj+zF = \/l2²+30² = 32,31.

1.5.    Wielkość wstępna zewnętrznego modułu obwodowego a!_c=dć_l/z, = 41,‘4/12 = 3,45 mm.

1.6.    Wielkość wstępna zewnętrznej długości tworzącej kół stożkowych J?₍'=0,5niLz, =0,5-3,45-32,31 =55,73 mm.

1.7.    Szerokość wieńca kół stożkowych b = R'_ck_be= 55,73-0,3 = 16,7 mm.

Przyjmujemy 6=17 mm.

1.8.    Wielkość obliczeniowa średniego modułu normalnego mi =2 (RĆ~ 0,5 6) cos /3„ /z_s =

= 2(55,73-0,5-17) cos30°/32,31 =2,53 mm. gdzie /?„ = 30° - kąt nachylenia linii zęba (zaleca się przyjmować jedną z wielkości szeregu:

- 25°, 30°, 35°, 40°).

Przyjmujemy m„ = 3,0 mm (tabl. 5.3.2).

[m„= 3,0^ (1/8... 1/10) 6 = (1/8...1/10)17 = (2,13...1,70) mm],

1.9.    Średnie średnice kół

d_m\ = rn_aZ\-3,0-12 = 36 mm, dmi=m_nZi= 3,0-30 = 90 mm.

1.10.    Kąty stożków podziałowych

<5]= arc tg (1/Urz) = arc tg (1/2,5) = 21,801° = 21°48'05"; ó₂ = arc tg (u,*) = arc tg 2,5 = 68,199° = 68° 11'55".

(<5,+<5₂= 90°).

1.11.    Długość średnia tworzącej kół R_m=O,5m_nz_s/cos0„ = 0,5-3,0-32,3l/cos30° = 55,96 mm.

1.12.    Długość zewnętrzna tworzącej kół

R_c = Rm+0,5 6 = 55,96+0,5-17 = 64,46 mm.

1.13.    Moduł zewnętrzny obwodowy

m_tó = 2R_e/z_s = 2-64,46/32,31 = 3,99 mm.

1.14.    Średnice zewnętrzne podziałowe kół d_e,= m_uz,= 3,99 -12 = 47,88 mm; d_e2=m_K Zi= 3,99-30 = 119,70 mm.

2. SPRAWDZANIE OBLICZENIOWYCH NAPRĘŻEŃ STYKOWYCH

2.1. Siła obwodowa w zazębieniu

F_t=2Tj 10³/d_m,= 2-36,2-10³/36,00 = 2011 N.

2.2.    Prędkość odwodowa kół

■d =nd_mi a ,/(60 TO³) =tt 36,00-1450/(60-10³) = 2,73 m/s.

2.3.    Klasa dokładności = f (i?) -* 8 (tabl. 5.3.10).

2.4.    Współczynnik międzyzębnego obciążenia dynamicznego k_IM= f(r9, klasa dokładności, twardość zębów); k_M= 1,03 (tabl. 5.3.14).

2.5.    Współczynnik uwzględniający nierównomiemość rozkładu obciążenia między parami zębów w zazębieniu. Dla zębów łukowych £2/0= 1,07 (tabl. 5.3.12).

4

Współczynnik uwzględniający kształt stykających się powierzchni zębów skośnych Z„ = l,77cos/S= 1,77-0,82= 1,53.

Współczynnik uwzględniający własności mechaniczne kół zębatych Z_M = 275 MPa^m.

Czołowy wskaźnik przypom e„ =[1,88-3,2(1/zi+1/z₂)] cos 0 =

= [1,88-3,2(1/12+1/30)] cos 35° = 1,24_

Współczynnik przyporu Z_c = 4 Vc_a = \l 1/1,24 = 0,90. Przeciążenie przekładni

| CT„ - Ołff 1100 l(r_IIP = 1947-910 i 100/910 = 4,12% < 5%.

3. SPRAWDZANIE OBLICZENIOWYCH NAPRĘŻEŃ GNĄCYCH

3.1.    Współczynnik międzyzębnego obciążenia dynamicznego przy zginaniu zęba k_F-$ = f (i?, klasa dokładności, twardość zębów); k_Fis = 1,03 (tabl. 5.3.14).

3.2.    Współczynnik nierównomiemości rozkładu obciążenia wzdłuż linii styku

k_Fp= 1+1,5 (k_Hp~l) = 1+1,5(1,12-1) = 1,18.

3.3.    Współczynnik uwzględniający nierównomiemość rozkładu obciążenia między parami zębów w zazębieniu. Dla zębów kołowych k_Fa= 1,22 (tabl. 5.3.12).

3.4.    Jednostkowa obwodowa siła obliczeniowa przy zginaniu W_Ft =F, k_Fp k_Fp k_Fa k_A/b =

= 2011 -1,18-1,03 -1,25 -1,25/17 = 224 N/mm.

3.5.    Ekwiwalentna liczba zębów •^icq=-Zi/(cos³/?-cos(5i)= 12/(cos³30°-cos21,8°) = 19,9; ■^2cq=-^2/(cos³/?-cos(5₂) = 30/(cos³ 30°-cos68,2°) = 124,4.

3.6.    Współczynniki kształtu zębów

Y_ral=f(z_leq) = 4,14; Y_ra2=f(z_2K1) = 3,73 (rys. 5.3.5). oWKs,= 304/4,14 = 73,4; CT_m/Y_re2= 304/3,73 = 81,5. Dalsze obliczenia wykonujemy dla zębnika.

3.7.    Obliczeniowe naprężenia gnące

4. SPRAWDZANIE WYTRZYMAŁOŚCI ZĘBÓW PRZY PRZECIĄŻENIACH

4.1.    Maksymalne naprężenia stykowe

Off max ~&H / T_max/Tnorn ⁼

= 810/2^= 1379 $CTht> max 1(2)—2080 MPa.

4.2.    Maksymalne naprężenia gnące

O/ max 1 “ Oj? i ( Tmax/ T_aom)

= 320-2,1 =672 MPa < Oppma\ = 700 MPa.

5. SIŁY DZIAŁAJĄCE W ZAZĘBIENIU

5.1.    Moment rzeczywisty na wale wyjściowym T_ln.=Ti Urz/u =87,8 -2,5/2,5 = 87,8 N-m.

5.2.    Siły obwodowe

F_n= 2-10³ T, /d_m\ = 2-10³-36,2/36 = 2011 N;

F,2 = 2T0³ 7'_2rz/£/_m2 = 2T 0³-87,8/90 = 1951 N.

5.3.    Siły promieniowe Ąi=Fi(tga-cos(5i + sin 0-sin <5,) /cos/S=

= 2011 (tg 20°cos 21,8°+sin 30°sin 21,8°)/cos 21,8° = 570 N; F_rl=F_n(tga-sin ói + sin/3 cosói)/coS(g =

= 1951 (tg 20°sin 21,8°+sin 30°cos 21,8°)/cos 21,8° = 1256 N.

5.4.    Siły poosiowe

F_a\ =F_n (tg a ■ sin <5j + sin 0 -cos <5i)/cos/S =

= 201 l(tg 20°sin 21,8°+sin 30°cos 21,8°)/cos 21,8° = 1298 N; Fq2 —F_t2 (tga cosó, + sin/S■ sin6i)/cos/s =

= 201 l(tg 20°cos 21,8°+sin 30°sin 21,8°)/cos 21,8° = 553 N. Obliczone wymiary i dobrane parametry przekładni - rys. 5.3.2.