Расчет закрытой косозубой нереверсивной турбины

Расчет закрытой косозубой нереверсивной турбины

Рассчитать закрытую не реверсивную цилиндрическую косозубую передачу по

ниже следующим данным:

N=95000 Вт=95 кВт; [pic]; [pic] [pic]

Принимаем предварительный коэффициент К=1,4 (зубчатые колёса расположенны

у середины пролёта, но нагрузки на разных концах валов могут дополнительно

изгибать валы).

Зная мощность цилиндрической косозубой передачи, мы можем найти момент на

зубчатом колесе.

[pic]

где [pic]

Теперь определяем передаточное число передатки:

[pic]

По ГОСТу 8032-56 принимаем передаточное число i=7,1

Так как материалы для шестерни и для зубчатого колеса не заданы нам, то

ма выбираем их в справочнике. Так для шестерни принимаем улучшенную сталь

40ХА с НВ285, которая имеет контактную прочность зуба [pic] и [pic]

Для зубчатого колеса принимаем улучшенную сталь 50, с твёрдостью НВ280 и

допускаемые напряжения [pic] [pic]

В справочнике по графику [pic] [pic]; [pic] [pic] (для материала зубчатого

колеса), и К=1,4 для косозубых колёс межосевое расстояние [pic]

Зная межосевое расстояние принимаю число зубьев шестерни [pic], далее

находим число зубьев зубчатого колеса. [pic].

Принимая число зубьев зубчатого колеса равное 170

После этого назначаю предварительно угол наклона зубьев [pic], тогда.

Далее беру значения [pic] и определяем нормальный модуль передач по

формуле:

[pic]

В соответствии ГОСТом 9563-60, принимаю нормальный модуль равный [pic]

Зная нормальный модуль, межосевого расстояния и числу зубьев шестерни

Угол наклона зубьев. [pic]

Тогда по таблице Брадиса находим, что [pic]

Однако, мы можем сделать другую последовательность расчёта.

По этому принимаю нормальный модуль по соотношению

[pic]

По ГОСТу 9563-60 можно принять нормальный модуль [pic]

Чтобы определить суммарное число зубьев назначу предварительно угол

наклона зубьев [pic]. Тогда [pic]. Остановимся предварительно на значении

равном [pic], тогда суммарное число зубьев [pic]. Отсюда следует, что число

зубьев шестерни равно:

[pic]

Следовательно принимаю число зубьев шестерни [pic]

Теперь определяю число зубьев колеса [pic]

Принимаю число зубьев колеса [pic]

Окончательное суммарное число зубьев

[pic]

Тогда значение [pic]; Угол наклона зубьев [pic]

После основных подсчётов, мы определяем размеры шестерни колеса, т.к. нам

известнымодуль и [pic]

[pic]

[pic]

Зная размеры шестерни колеса проверяем соблюдение условия:

[pic] т.е. в нашем случае [pic]

Теперь получаем другие размеры колеса и шестерни необходимые для

изготовления.

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

Зная коэффициент ширины колеса равные [pic] и межосевое расстояние, находим

ширину колеса:

[pic], а ширина шестерни в свою очередь: [pic]

Нам уже известно [pic] и [pic], поэтому мы можем определить окружную

скорость:

[pic]

В справочнике по таблице при данной скорости для косозубых зубьев

цилиндрической передачи мы можем принять [pic] степень точности, но для

уменьшения динамической нагрузки выбираем [pic] степень точности.

Так как мы предварительно принимали коэффициент ширины колеса, то теперь мы

его уточняем по таблице в справочнике в зависимости от того, что

[pic]

U [pic] степени точности, для колёс находим [pic]. Мы знаем [pic] и по

этому определяем [pic] по формуле [pic]

В справочнике по таблице для скорости 6,1 м/с при твёрдости до НВ350 для

восьмой степени точности находим [pic]

Нам уже известно, что [pic] и [pic], по этому находим окончательный

коэффициент нагрузки по формуле:

[pic]

Так как нам известны все значения для проверки расчётного контактного

напряжения, то это именно мы и выполним по формуле:

[pic]

После подстановки получаем

[pic]

Далее смотрим есть ли у нас перенапряжение:

[pic] что допустимо

Проверка прочности зубьев на изгиб

Для шестерни [pic]

Для колеса [pic]

Зная, что мы нашли [pic] и [pic] исходя из этого находим коэффициенты

формы зуба в справочнике.

Для [pic] коэффициент будет равен 0,404.

Для [pic] коэффициент будет равен 0,4881.

Так как мы нашли коэффициенты формы зуба, то теперь можем сделать

сравнительную оценку прочности на изгиб зубьев шестерни и колеса.

[pic]

[pic]

Так же следует проверить на изгиб зубья колёса, т.к. их прочность ниже, чем

прочность шестерни;

Теперь находим расчётное напряжение изгиба в опасном сечении зуба колеса

по формуле:

[pic]

[pic] - коэффициент учитывающий повышенную нагрузочную способность

косозубых передач по сравнению с прямозубыми передачами за счёт увеличения

контактных линий. Для прямозубых колёс [pic], а для косозубых и конических

от 1,15 до 1,35