Расчет зацепления на контактную выносливость

Рассмотрим порядок расчета зацепления в предположении распределения нагрузки по ширине колес, используя исходную зависимость Герца для контактирования двух цилиндрических поверхностей (см. формулу (2.11)]. При этом расчетная нагрузка для цилиндрического колеса.

Коэффициент А'/ур = 1, так как точность установки колес на валах и жесткость валов для передач Новикова рекомендуется по возможности повышать. Коэффициенты К_Но и К_Иа можно получить по табл. 2.1 и 2.2 с некоторым уменьшением соответствующих значений на 15…30%. Величина K_t = 0,95…0,98, хотя ее природа мало изучена, и поэтому этот коэффициент часто не учитывается. Коэффициент осевого перекрытия обычно берется «1,4… 1,45(1,5).

Подставляя соответствующие показатели, получаем напряжение

Наконец учитывая полученное значение р_пр, а также, что F, = 27j • 10³/d|, и вводя как и для эвольвентных колес коэффициент учета материала получаем.

или.

где K_R — коэффициент пропорциональности.

Для стальных колес как и ранее Z_M = 275 МПа^,/2.

При проектировании можно рекомендовать соотношение b = yf_Md_]y где i_M не рекомендуется принимать больше 1,2, и тогда после замены диаметр

В формуле (7.16а) опущены коэффициенты К_Но и АГ_Яа, которые пока неизвестны, и приходится задаваться значениями /_{b (Jy} и K_Ry а так как обычно угол, а = 25…30°, то cosa = 0,94…0,96. Получим.

При проектировании получается, что необходимо задаваться сравнительно многими величинами (р, y_w, K_R, т_п), вследствие чего и получается диамегр d_]y который затем уточняется в результате проверочных расчетов.

Так как модуль взаимосвязан с диаметром и числом зубьев, то иногда целесообразнее сделать замену т_п — т, cos р = cosР/г, и в этом случае диаметр

В выражении (7.16в) необходимо задаваться числом зубьев шестерни; обычно Z ~ 13…20. Затем определяется возможный модуль из условия

^nZ2 COSp‘.

Модуль принимается ббльшим из стандартных значений. Зная передаточное число w = z₂Ai> определяем Z2 =UZ, а затем и фактический диаметр большего колеса Наконец, ширина колес.

COSP.

получается из условия Ь~

Рис. 7.10. Номограмма для определения расчетных параметров зацепления Новикова по гипотезе точечного контактирования двухполюсной схемы.

Теперь при известных диаметрах получается и межосевое расстояние а = 0,5 (^/, + d{).

Если воспользоваться гипотезой Герца для случая контактирования выпуклой и вогнутой поверхностей в их точках соприкосновения, то расчет строится несколько иначе. В этом случае для двойного (двухполюсного) зацепления предполагается передача нагрузки через два пятна контакта, но в виде «точечной»" гипотезы.

Такая методика пока не нашла экспериментального подтверждения.

Предлагается экспериментальная зависимость для определения диаметра

Эта зависимость дополняется номограммой (рис. 7.10), позволяющей ориентироваться при выборе коэффициентов К_в и Ае, так как? р = ?рДе зависит от угла косозубости р. При этом? р принимается как ближайшее целое число в значении ?^ (например, если? р = 1,3, то? р = 1, но в случае? р = 1,65 ?р = 2).