Проектування приводу ланцюгового конвеєра механообробної ділянки (стр. 4 из 10)

3.5 Уточнення розрахункового навантаження.

Розрахункові навантаження на зубчасті колеса складаються з:

- корисного або номінального навантаження в розрахунку, що воно розподіляється по довжині зубців рівномірно;

- додаткові навантаження, пов’язані з нерівномірністю розповсюдження номінального навантаження, тому-що має місце похибка виготовлення і деформації деталей передач.

Додаткові навантаження враховуються коефіцієнтом нерівномірності розподілення навантаження по ширині зубців при розрахунку на сталість згину:

,

і при розрахунку на контактну сталість:

,

де Kfβ, Khβ – коефіцієнти нерівномірності розподілу навантаження по ширині зубчастого вінця;

K_fv, K_hv – коефіцієнти динамічності.

Приймаємо значення для першої передачі шестерні:

Kfβ=1,2; Khβ=1,1; Kfv=1,1; Khv=1,06, отже

;

Приймаємо значення для першої передачі колеса:

Kfβ=1; Khβ=1; Kfv=1,04; Khv=1,02, отже

;

Приймаємо значення для другої передачі шестерні:

Kfβ=1,2; Khβ=1,1; Kfv=1,04; Khv=1,04, отже

;

Приймаємо значення для другої передачі колеса:

Kfβ=1; Khβ=1; Kfv=1,04; Khv=1,04, отже

;

Приймаємо значення для третьої передачі шестерні:

Kfβ=1,2; Khβ=1,1; Kfv=1,04; Khv=1,04, отже

;

Приймаємо значення для третьої передачі колеса:

Kfβ=1; Khβ=1; Kfv=1,04; Khv=1,04, отже

;

3.6 Перевірочний розрахунок фактичних згинальних напружень

- фактичні згинальні напруження,

де

- коефіціент,враховуючий форму зубців та концентрацію напряжень, для шестерен , , для колес ;

- коефіціент,враховуючий угол наклону зубців, визначається за наступною залежністю:

,

тоді

;

- коефіціент,враховуючий участь в зачепленні одночасно декольких пар зубців:

,

де

- коефіціент торцового перекриття:

Тоді

та , та ;

, величина колового зусилля, розрахунки заносимо в таблицю3.3 .

МПа,

аналогічно для інших передач розраховуємо і заносимо в таблицю 3.3.

Фактичні напруження згину у опасному перерізі зуба колеса визначають за спрощенною залежністю :

,

тоді підставляючи всі значення :

МПа

Фактичні контактні напруження:

,

Z_K – коефіцієнт, який залежить від числа зубців.

МПа,

аналогічно для інших передач розраховуємо і заносимо в таблицю 3.3.

Таблиця 3.3 Розрахункові параметри для згинальних напружень

Зачеплення	вид колесу	Ft, Н	Gf, МПа	Zk	Gh, МПа
І	Шестерня	573,44	3,36	0,77	79,6
І	Колесо	555,34	3,52	0,75	31,15
ІІ	Шестерня	3178,95	18,64	0,77	81,04
ІІ	Колесо	3012,54	19,85	0,75	73,26
ІІІ	Шестерня	15875,57	67,66	0,81	422,5
ІV	Колесо	14692,96	68,17	0,75	164,5

Перевірка допустимих напружень заданого матеріалу:

, , МПа;

, , МПа.

3.7 Уточнення граничних і допустимих напружень

Необхідна границя витривалості при згині:

,

де S_F=1,7 - допустимий коефіцієнт запасу міцності по згинальним напруженням. У нашому випадку вид ТО – поліпшення, таким чином маємо [S]_F=1,7;

Y_N – коефіцієнт довговічності, враховуючий зміну [σ_F], якщо:

де q_F=6 - поліпшення структури матеріалу;

- базове число циклів навантажень;

- еквівалентне число циклів навантажень;

де n – частота обертання, хв.^-1;

L_h – строк служби, годин;

K_FE – коефіцієнт еквівалентності навантаження:

;

де

- відносний час дії моменту Т_і за розрахунковий термін служби L_h.

L_і – число годин роботи передачі при обертовому моменті Т_і.

;

мінімальне число циклів < ,

, аналогічно проводимо обчислення для всіх інших передач і заносимо розрахунки в таблицю 3.4.

Y_R – коефіцієнт, враховуючий вплив шорсткості перехідної поверхні зубців, для всіх коліс Y_R=1.

Y_Х – коефіцієнт, враховуючий чутливість матеріалу до концентрації напружень,

.

Y_δ - коефіцієнт, враховуючий розмір зубчастого колеса,

.

Таблиця 3.4. Розрахункові параметрів при уточненні згинальних напружень

Зачеплення	вид колесу	Nfe, циклів	Yn	Yr	Yx	Yδ	Gflim, МПа
І	Шестерня	454348800	0,454	1	1,035	0,978	12,43
І	Колесо	81132595,2	0,605	1	0,965	0,978	10,48
ІІ	Шестерня	81132595,2	0,605	1	1,035	0,978	51,74
ІІ	Колесо	14492160	0,807	1	0,965	0,978	44,3
ІІІ	Шестерня	14492160	0,807	1	1,034	0,948	145,4
ІV	Колесо	2898432	4	1	0,966	0,948	31,64

Необхідна границя контактної витривалості:

,

де S_h=1,1 (дивись 3.1);

- коефіцієнт довговічності, що враховує підвищення граничних напружень при числі циклів навантаження, більших базового (дивись N_FE):

;