Зубчатые передачи зубьев при изгибе

Проектировочный и проверочный расчеты цилиндрических зубчатых передач на выносливость зубьев при изгибе [c.112]

Расчеты передач фрикционные на контактную усталость ременные по тяговой способности и на долговечность зубчатые на прочность зубьев при изгибе на контактную усталость рабочих поверхностей зубьев и на предупреждение заедания червячные на контактную усталость поверхностей зубьев колеса, на предупреждение заедания, на предупреждение излома зубьев колес и на нагрев глобоидные на износ и нагрев цепные на износостойкость шарниров. [c.145]

Основными критериями работоспособности закрытых зубчатых передач являются усталостная контактная прочность рабочих поверхностей зубьев и прочность зубьев при изгибе. Расчеты по этим критериям наиболее полно разработаны для стальных закрытых хорошо смазываемых эвольвентных зубчатых передач. Согласно ГОСТ 21354—87 выполняют следующие расчеты. [c.249]

Теплопрочные стали используют для тяжелонагруженных шестерен летательных аппаратов. Несмотря на минимальные потери энергии в зубчатых передачах, благодаря повышению точности изготовления зубчатых колес температура на рабочих поверхностях достигает 200-300 °С при работе в масляных ваннах. Зубчатые колеса из этих сталей содержат повышенное количество карбидов в рабочем слое, так как при цементации содержание углерода доводят до 1,2-1,6 %.Карбиды в слое обеспечивают повышение износостойкости и предела контактной выносливости. Термическое упрочнение предусматривает высокий отпуск перед закалкой детали. Образовавшиеся во время отпуска карбиды не растворяются полностью при нагревании под закалку. Для предварительных расчетов зубчатых колес на долговечность регламентированы пределы контактной выносливости и пределы выносливости зубьев при изгибе (ГОСТ 21354-87) с учетом условий обработки колес. [c.101]

Если расчет зубчатого зацепления на контактную прочность выполняется как проектный, расчет на усталость зубьев при изгибе в закрытых передачах выполняют как проверочный. Цель его — предотвратить поломку зубьев. [c.159]

Методические рекомендации устанавливают метод расчета активных поверхностей зубьев силовых зубчатых передач внешнего зацепления на контактную прочность и на прочность зубьев при изгибе. Они распространяются на зубчатые колеса и исходным контуром по ГОСТ 15023—76 (модуль 1,6—16 мм), работающие в закрытом корпусе с окружной скоростью не более 20 м/с, при температуре окружающего воздуха —40- -+100 °С. Передачи могут быть встроенными или выполняются в виде самостоятельных агрегатов. [c.92]

Для расчета на прочность храпового зуба при изгибе необходимо знать расчетную нагрузку Р, которую принято по аналогии с расчетом зубьев зубчатых передач и шлицевых соединений определять с учетом концентрации и динамичности внешней нагрузки [c.87]

Ниже изложены методы расчета зубчатой передачи на прочность активных поверхностей зубьев и на прочность зубьев при изгибе. Методы базируют на основных расчетных зависимостях (1>-(30). [c.590]

Повышение изгибной выносливости и долговечности зубчатых передач вследствие поверхностного упрочнения переходной поверхности у ножки зуба широко используется в производстве приводов. Поверхностное упрочнение зубьев позволяет повысить нагрузочную способность зубчатых передач примерно в 4-5 раз, тогда как за счет улучшения геометрии и качества сборки ее можно увеличить только в 1,5-2 раза. Вместе с тем пока еще отсутствуют инженерные методы оценки степени упрочнения и учета ее влияния на предел изгибной выносливости зубьев и долговечность зацепления В существующих методиках расчета зубчатых передач на прочность (ГОСТ 21354-84, СТ СЭВ 5744-86, РТМ 2 Н45-1) выносливость зубьев, необходимую для предотвращения усталостного излома зубьев, устанавливают сопоставлением расчетного максимального напряжения в опасном сечении на поверхности с допускаемым напряжением определяемому с учетом величины предела выносливости зубьев при изгибе расчетного коэффициента запаса прочности 5 , и уточняющих коэффициентов [c.105]

При работе передач зуб испытывает сложное напряженное состояние. Главными напряжениями, влияющими на работоспособность зуба, являются контактные напряжения и напряжения изгиба. Эти напряжения действуют переменно и вызывают усталостное разрушение зубьев — поломку от действия напряжений изгиба и выкрашивание их поверхностей от контактных напряжений. С целью предотвращения преждевременного выхода из строя зубчатых колес из-за поломок зубьев и разрушения их активных поверхностей в результате развития усталостного выкрашивания ГОСТ 21354—87 устанавливает основные расчетные зависимости для определения контактной прочности активных поверхностей зубьев и прочности зубьев при изгибе. [c.54]

Определить крутящий момент, который может передать открытая зубчатая передача с цилиндрическими прямозубыми колесами по напряжениям изгиба при следующих данных. Число зубьев шестерни 2 = 30. число зубьев колеса 22 = 75. модуль /и = 5 мм. 4 i,d = 0,6, частота вращения шестерни i —100 об/мин. материал колес — сталь 40Х, улучшенная с Орр = 130 Н/мм . [c.218]

При выборе материалов для зубчатых колес необходимо обеспечить прочность зубьев на изгиб, стойкость поверхностных слоев зубьев и сопротивление заеданиям. Основными материалами являются термически обрабатываемые стали. Допускаемые контактные напряжения в зубьях пропорциональны твердости материалов, а несущая способность передач по контактной прочности пропорциональна квадрату твердости (см. 10.8). Это указывает на целесообразность широкого применения для зубчатых колес сталей, закаливаемых до значительной твердости. [c.160]

Износ рабочей поверхности зубьев из-за истирания приводит к искажению профиля зуба (рис. 19.1,6), а это, в свою очередь, вызывает увеличение динамических нагрузок, уменьшение точности передач, повышение напряжений при изгибе и в конечном итоге поломку зубьев. Такой вид повреждений зубьев характерен для открытых зубчатых передач. Уменьшению износа зубьев способствует повышение износостойкости поверхности зубьев благодаря химико-термической обработке и правильному подбору связи. [c.200]

По конструктивному оформлению различают закрытые и открытые зубчатые передачи. В первых передача помещена в закрытый пыле- и влагонепроницаемый корпус и работает с обильной смазкой. Во вторых, как показывает само название, передача ничем не защищена от влияния внешней среды. Опыт эксплуатации зубчатых передач показывает, что усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев возникает только в закрытых передачах открытые передачи чаще всего выходят из строя в результате абразивного износа зубьев — истирающего действия различных посторонних частиц, попадающих в зацепление. По этой причине открытые зубчатые передачи не рассчитывают на контактную прочность, а рассчитывают лишь на изгиб зубьев, вводя в расчетные формулы специальный поправочный коэффициент, отражающий возможное уменьшение размеров опасного сечения зуба в результате износа. Для закрытых передач основным, выполняемым в качестве проектного, является расчет на контактную прочность, а расчет на изгиб выполняют как проверочный. При этом в подавляющем большинстве случаев в зубьях передач, размеры которых определены из расчета на контактную прочность, напряжения изгиба невысоки — значительно ниже допускаемых. [c.355]

Для того, чтобы не допустить усталостного выкрашивания рабочих поверхностей зубьев закрытых зубчатых передач, выполняется проектный расчет на усталость по контактным напряжениям. Определив на основе этого расчета размеры колес и параметры зацепления, выполняют затем проверочный расчет на усталость зубьев по напряжениям изгиба, чтобы установить,не появляется ли опасность усталостного разрушения зубьев, приводящая к излому. Как правило, такая проверка показывает, что напряжения изгиба в зубьях, рассчитанных на контактную прочность, оказываются ниже допускаемых. Тем не менее при выборе слишком большого числа зубьев колес или применении термохимической обработки поверхностей зубьев до высокой твердости (выше НРС 45) опасность излома зубьев может возникнуть. Для предотвращения этого следует размеры зубьев определить из расчета их на усталость по напряжениям изгиба. [c.449]

Одним из основных критериев работоспособности зубчатых передач является прочность зубьев на изгиб. При выводе расчетной формулы принимают допущения [c.139]

С целью получения бесшумного хода при окружной скорости у > 3 м/с одно из колес зубчатой передачи (чаще всего меньшее, обычно являющееся ведущим) иногда изготовляют из какого-либо неметаллического материала. Недостатками неметаллических зубьев шестерен являются меньшая прочность при изгибе и небольшая износостойкость по сравнению с металлическими зубьями. Поэтому неметаллические шестерни не применяют в передачах, отличающихся малыми скоростями движения при больших величинах удельного давления на зуб. Наоборот, их применяют в передачах, движущихся с большими скоростями при небольших значениях передаваемых сил, когда модули зацепления (а следовательно, и размеры колес) для неметаллических шестерен приходится принимать по конструктивным или технологическим соображением большими, чем они получаются из расчета на сдвиг поверхностных слоев и на изгиб в опасном сечении. Неметаллические зубчатые колеса получили значительное распространение в авиационных и автомобильных двигателях, в ткацких станках и пр. [c.319]

При работе зубчатых передач в реальных условиях эксплуатации нагрузка, испытываемая зубьями, в большинстве случаев изменяется по знакопостоянному циклу от нуля до максимума. Поэтому испытания на усталостный изгиб приходится выпол- [c.274]

Если нет данных о том, что зубчатая передача выполнена без коррекции и что зубчатые колёса нарезаны инструментом с исходным контуром по ГОСТ 3058-45, и при этом можно ожидать, что решающей для долговечности передачи будет прочность зубьев на изгиб, то необходимо построить профили [c.286]

В большинстве случаев несущая способность зубчатых передач лимитируется не прочностью зубьев на излом, а прочностью их рабочих поверхностей, так как обычно удается подобрать такое значение г , при котором напряжения изгиба не превышают допустимую величину при использовании ресурса, лимитируемого контактной прочностью. Исключение составляют скоростные реверсивные передачи с высокой твердостью рабочих поверхностей зубьев, передачи весьма кратковременного действия и др. [c.827]

Основные критерии работоспособности и расчета. Червячные передачи, так же как и зубчатые, рассчитывают по напряжениям изгиба и контактным напряжениям. В отличие от зубчатых в червячных передачах чаще наблюдается износ и заедание, а не выкрашивание поверхности зубьев. При мягком материале колеса (оловянные бронзы) заедание проявляется в так называемом постепенном намазывании бронзы на червяк, при котором передача может еще работать продолжительное время. При твердых материалах (алюминиево-железистые бронзы, чугун и т. п.) заедание переходит в задир поверхности с последующим быстрым разрушением зубьев колеса. [c.218]

При числе циклов нагружения iVц > 10 зубчатые передачи грузоподъемных машин рассчитывают на сопротивление усталости рабочей поверхности зубьев, а при ТУц < 10 - на прочность под действием максимальной нагрузки, возникающей в процессах пуска и торможения, по условию Предотвращения пластической деформации или хрупкого разрушения поверхности зуба и разрушения зуба от изгиба. [c.104]

Основным эксплуатационным свойством смазываемых колес, как и подшипников качения, является контактная выносливость. Она определяет габаритные размеры зубчатой передачи и ресурс ее работы. Кроме высокой контактной выносливости от зубчатых колес требуется сопротивление усталости при изгибе, износостойкость профилей и торцов зубьев. [c.337]

Выбор марок материалов желательного сочетания для шестерни и колеса, а также величины допускаемых напряжений будут приведены ниже. Таким образом, расчетные формулы (18) и (19) на изгиб зубьев позволяют определить основной параметр открытой зубчатой передачи — модуль т. При пользовании формулами необходимо лишь правильно выбрать следующие величины [c.277]

Если при проверочном расчете зубьев на изгиб величина действительного напряжения на изгиб не превышает значения допускаемого напряжения на изгиб [а ] и величина максимального напряжения на изгиб а не превышает допускаемого предельного напряжения на изгиб [о ] пр, то это значит, что зубья будут прочными не только на контактную прочность, но к на изгиб. Если бы при проверке зубьев на изгиб потребовалась бы большая величина модуля зацепления, то для цилиндрической зубчатой,передачи необходимо уменьшить сумму зубьев колес г , а для конической передачи увеличить- модуль зацепления или для зубьев той и другой передачи взять более прочный материал. [c.164]

Основным критерием прочности зубьев открытых зубчатых передач является их прочность на изгиб. Поэтому обычно эти зубья рассчитываются только на изгиб. При этом при проектировочном расчете вычисляется модуль зацепления. При необходимости расчетов зубьев открытых передач на контактную прочность этот расчет осуш,ест-вляется как проверочный для закрытых передач. [c.164]

Размеры зубчатых колес в открытых передачах определяют из расчета зубьев на изгиб (на усталость при изгибе). Эти передачи не рассчитывают на контактную прочность потому, что абразивное изнашивание поверхностей зубьев открытых передач происходит быстрее, чем выкрашивание поверхностных слоев при переменных контактных напряжениях. [c.160]

С целью унификации и сопоставимости результатов расчетов, зубчатых передач, с 1 января 1977 г. введен в действие ГОСТ 21354—75 Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентяые. Расчет на прочность , который устанавливает структуру формул расчета зубчатых передач на рюнтактную выносливость активных поверхностей зубьев и на выносливость зубьев при изгибе. Расчетные формулы по ГОСТ имеют ту же структуру, что выше рассмотренные упрощенные формулы, но отличаются рядом поправочных коэффициентов, подробнее учитывающих условия работы зубчатых передач. Для передач с непрямыми зубьями факторы, относящиеся к торцовому сечению или действующие в окружном направлении (силы а /) имеют индекс t... [c.188]

Расчет на проч,ность зубьев цилиндрических эвольвентных закрытых передач внешнего зацепления, состоящих из стальных зубчатых колес с модулем от 1 мм и выше, стандартизован ГОСТ 21354-75. Стандарт устанавливает структуру формул расчета зубьев на контактную усталость рабочих поверхностей зубьев и на усталость зубьев при изгибе. Для упрощения расчета зубьев в отдельных формулах ГОСТа приняты небольшие отступления, мало влияющие на конечный результат расчета. По ГОСТ 21354—75, коэффициенты, общие для расчета на контактную прочность и изгиб, обозначены К, специфические коэффициенты для расчета на контактную прочность - Z, а для расчета на изгиб - Y. При расчете зубьев на контактную прочность принят индекс Н (Herz — автор теории расчетов контактных напряжений), при расчете зубьев на изгиб, который выполняют по ножке зуба, принят индекс Р. [c.182]

Из рис. 5.2 видно, что относительная толщина упрочненного слоя А (в большей мере) и коэффициент смещения х существенно влияют на коэффициент упрочнения Ку, который для рассматриваемых передач может изменяться от единицы до двух и более, причем эффект упрочнения больший у колес с большим числом зубьев. На основании этого можно заключить, что величины коэффициентаприведенные в ГОСТ 21354-87 (1 < Ку< 1,3), являются заниженными. Это подтверждается также результатами усталостных испытаний на изгиб цилиндрических образцов с концентраторами напряжений и без них из материалов [52], используемых для изготовления зубчатых колес, с различными видами упрочнений и без них, согласно которым 1 <К < 2,68. Следует также иметь в виду, что для уточнения эффекта упрочнения зубьев при расчетах зубчатых колес необходимо коэффициентом К учитывать все влияния поверхностного упрочнения на пределы выносливости зубьев при изгибе и не учитывать их в других коэффициентах, например 7 (см. формулу (5.1)). [c.114]

Для проверочного расчета зубьев на 1Ыносливость при изгибе используются исходные данные передато1Ное число и, передаваемые крутящие моменты, параметры режима работы передачи, механические характеристики зубчатых коле . [c.113]

В б.локе зубчатых колес зубья- неравнопрочны по изгибу и с.мя-тию. Окружное усилие на зубчатом венце малого колеса при всех условиях, является ли передача мультиплицирующей пли ре дуцирующен,. меньше окружного усилия на венце большого колеса в отношении их диаметров. [c.574]

Расчеты на сопротивление усталости (или упрощенно — расчеты на усталость) имеют в технике очень большое значение. На усталость при изгибе рассчитывают валы и вращаюшиеся оси, на контактную усталость и изгиб рассчитывают зубья зубчатых передач, катки фрикционных передач и многие другие детали. Потеря работоспособности и поломки деталей конструкций нередко происходят из-за усталости материала. [c.283]

Положительный эффект от поверхностного наклепа цианиро-ванных зубчатых колес коробок передач легковых автомобилей ГАЗ отмечает Д. А. Свешников. Зубчатые колеса из стали 40Х по существующей на заводе технологии подвергали цианированию на глубину около 0,2 мм с твердостью у поверхности HR 48—56. В эксплуатации наблюдались случаи усталостного разрушения зубьев на коробках передач автомобилей повышенной мощности. Проведенным на заводе исследованием было установлено, что наклеп дробью почти в 2 раза повышает предел выносливости цианированных зубьев при пульсирующем изгибе. Наклеп дробью зубчатых колес не вызвал потери их статической прочности, не ухудшил шумовых качеств коробки передач, не изменил сопротивления контактному выкрашиванию и не вызвал существенных изменений их размеров. [c.308]

Из пластмассы выполняется обычно одно из зубчатых колёс пары, а второе делается либо чугунным, либо закалённым стальным. Такая комбинация материалов позволяет получать бесшумную работу зубчатой передачи при значительных окружных скоростях без повышенных требований к точности зацепления и к жёсткости валов и опор. Главный недостаток пластмассовых зубчаток — это низкие допускаемые нагрузки, лимитируемые не столько прочностью зубьев на изгиб, сколько выносливостью (против выкрашивания) и износостойкостью рабочих поверхностей зубьев. Для смазываемых текстолитовых зубчаток, изготовленных на основе хлопчатобумажной ткани, 150- 200 Kzj M и = 60 0Лн- [c.323]

В открытых передачах применяются чугунные колеса из серого чугуна с п.,га-стинчатым (СЧ, ГОСТ 1412-54) или с шаровидным (ВЧ, ГОСТ 7293-54) графитом. В паре чугун по чугуну или чугун по стали опасность заедания и быстрого износа при скудной смазке много меньше, чем в паре сталь по стали поэтому выбор чугуна для зубчатых колес в открытых передачах вполне оправдан, несмотря на малую прочность зубьев на изгиб. [c.411]

Расчет зубчатых передач. При модернизации зубья рассчитывают на усталость по напряжениям изгиба и на прочность при первом приложении или кратковременном действ1ш максимальной нагрузки. В зубчатых передачах станков усталостного выкрашивания, как правило, не наблюдается. При переменных режимах нагружения и применении поверхностных упрочнений, а также при систематическом износе, приводящем к постепенному стиранию поверхностных слоев, подвергающихся усталости, лимитирующей в большинстве случаев оказывается прочность зубьев на изгиб. [c.566]

Методика расчета зацепления новой зубчатой передачи и построение профилей зубьев рассмотрены в статье канд. техн. наук Р. В. Фе-дякина и канд. техн. наук доц. В. А. Чеснокова Расчет зубчатой передачи М. Л. Новикова , По аналогии с эвольвентными зубчатыми (закрытыми) передачами расчет производится по контактным напряжениям с использованием зависимостей Герца — Беляева и методики расчета, предложенной для зубчатых передач А, И. Петрусевичем, с последующей проверкой на прочность по изгибу. При геометрическом расчете зацепления Новикова угол наклона зубьев принимают в пределах р = 30- -10° угол давления в пределах Сд = 20- -30°. [c.329]

При расчете зубчатых передач на изгиб связь между напряжениями изгиба зуба Oa t) и крутящим моментом Мкр(0 линейна, а при расчете зуба на контактную прочность связь между контактными напряжениями 0к(О и крутящим моментом Л4кр( ) квадратическая [c.94]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...