Контактные напряжения в зубчатых передачах

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]

В ГОСТ 21354—75 Передачи зубчатые цилиндрические эвольвент-ные. Расчет на прочность расчетное контактное напряжение в полюсе зацепления определяют по базирующейся на формуле Герца зависимости [c.603]

Определяют расчетные контактные напряжения в зоне зацепления зубьев, чтобы удостовериться в отсутствии ошибок в вычислениях основных параметров передачи и обеспечить полное использование материалов зубчатой пары. [c.144]

В качестве допускаемого контактное напряжение для прямозубой передачи принимают того зубчатого колеса, для которого оно меньше, а для косозубой и шевронной передачи — по формуле [c.267]

Расчет зубчатых передач. Расчет зубьев производится па усталость поверхностных слоев по контактным напряжениям и на усталость по напряжениям изгиба. В зубчатых передачах станков усталостного выкрашивания, как правило, не наблюдается, что объясняется систематическим износом, приводящим к постепенному стиранию поверхностных слоев, подвергающихся усталости. Исходя из этого, тихоходные плохо смазываемые передачи рассчитывают только на изгиб. [c.673]

Изнашивание при хрупком разрушении наблюдается в тех случаях, когда поверхностный слой одного из трущихся металлов в результате многократной деформации отдельных выступов становится хрупким, вследствие чего разрушается и обнажает лежащие под ним менее хрупкие слои. Возникновение хрупкого поверхностного слоя металла объясняется не только наклепом поверхности, он может возникнуть также вследствие поверхностной усталости или за счет структурных превращений металла поверхности в результате нагрева при трении. При трении качения, а также при смешанном трении (например, в зубчатых передачах), когда имеют место многократно повторяющиеся высокие контактные напряжения, наблюдается усталость металла поверхностных слоев с последующим образованием микротрещин, единичных или групповых впадин. Такое изнашивание называют контактной усталостью. [c.44]

В качестве допускаемого контактного напряжения сцр для прямозубой передачи принимают допускаемое контактное напряжение того зубчатого колеса (шестерни или колеса), для которого оно меньше. [c.594]

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]

Колебания в зубчатых передачах приводят к возрастанию уровня контактных и изгибных напряжений в зубьях колес, а также к усталостной поломке валов. При повышенной податливости ободьев зубчатых колес возможно возникновение в них изгибных колебаний, приводящих к усталостной поломке ободьев и выходу из строя все передачи. [c.90]

ПО контактным надежности работы для закрытых зубчатых пе-напряжениям сдвига редач, В ЭТОМ случае разрушение зубьев происходит независимо от их изгибной прочности, поэтому размеры зубчатых колес для закрытых передач определяют не из условия прочности зубьев на изгиб, а из условия величины их контактных напряжений, в результате которых может происходить выкрашивание рабочей поверхности зубьев. [c.298]

Проверку расчетного контактного напряжения в зубьях ведут по большему колесу передачи, так как зубчатое колесо в большинстве случаев делается всегда из менее прочного материала, чем шестерня, и, следовательно, оно имеет меньшее значение допускаемого напряжения сдвига Тсп для поверхностного слоя прямозубых колес. [c.305]

В табл. 5.2 приведены базовые числа циклов Л яо перемены напряжений (в соответствии с ГОСТ 21354—75) для лимитированных контактной выносливостью зубчатых передач редукторов (мотор-редукторов) в зависимости от вида термообработки. Базовое число циклов перемены напряжений для зубчатых передач редукторов, лимитированных выносливостью при изгибе, составляет 10 циклов. [c.221]

Существуют различные виды изнашивания усталостное, абразивное, адгезионно-механическое, эрозионное, коррозионно-механическое и др. Интенсивность изнашивания деталей машин зависит от формы, размеров, физико-химических свойств, условий нагружения и теплового режима работы контактирующих поверхностей, а также физико-химических свойств смазочного материала. В зубчатых передачах, подшипниках качения и некоторых других механизмах при работе возникает усталостное изнашивание (выкрашивание), характерное для хорошо смазанных контактирующих поверхностей деталей машин, которые испытывают повторные контактные напряжения и работают в режимах качения и качения со скольжением. Абразивное изнашивание возникает в результате режущего или царапающего действия твердых тел и частиц. Данный вид износа типичен для механизмов, функционирующих в запыленной среде, в условиях недостатка смазки, при работе всухую. В трущиеся контакты в процессе работы попадают частицы песка, пыли, грязи, продукты износа. Интенсивность абразивного изнашивания механизмов зависит от физико-механических и геометрических характеристик абразива, его количества, прочностных свойств материала трущихся тел, действующей нагрузки, состояния смазочного слоя. В местах контакта [c.9]

Расчет по контактным напряжениям. В основу вывода расчетных формул для червячных передач положены те же исходные зависимости и предположения, что и в зубчатых передачах (см. стр. 136). [c.208]

Расчет по контактным напряжениям. В основу вывода расчетных формул для червячных передач положены те же исходные зависимости и предложения, что и в зубчатых передачах (см. 9.3). Наибольшее контактное напряжение в зоне зацепления по формуле Герца. [c.141]

По-видимому, в зубчатых передачах, работающих с пусками под нагрузкой, в зависимости от величины и длительности действующих во время этого перегрузок возможно, как ускорение процесса выкрашивания, так и его замедление. В частности, опыт эксплуатации крановых передач, работающих с частыми остановками и пусками под нагрузкой, показал, что несмотря на высокие контактные напряжения здесь обычно наблюдается замедление или даже полное отсутствие выкрашивания рабочих поверхностей зубьев, обусловленное их изнашиванием. [c.87]

Открытые зубчатые передачи на выносливость рабочих поверхностей по контактным напряжениям не рассчитывают, так как в этом случае процесс абразивного износа поверхностей зубьев колес происходит быстрее, чем процесс их выкрашивания от действия переменных контактных напряжений размеры зубчатых зацеплений I открытых передач определяют из расчета зубьев на выносливость Г [c.34]

При использовании ЭВМ роль проектировщика остается ведущей напри.мер, если расчет зубчатых передач редуктора выполнен на ЭВМ. но модуль передачи, определенный в проектировочном расчете, не обеспечивает сопротивления усталости по изгибным или контактным напряжениям в проверочном расчете, то именно студент-проектировщик должен принять решение, каким образом обеспечить условие прочности, не снижая значения других параметров, влияющих на оптимизацию конструкции редуктора в целом. Для машины невозможно создать алгоритм, который учитывал бы все факторы, влияющие на выбор того или иного решения. [c.11]

В отличие от зубчатых в червячных передачах чаще наблюдаются износ и заедание, а не выкрашивание поверхности зубьев. Для предупреждения заедания ограничивают величину контактных напряжений и применяют специальные антифрикционные пары материалов червяк — сталь, колесо — бронза и т. п. При устранении заедания в червячных передачах абразивный износ зубьев не исчезает. Интенсивность износа зависит также от величины контактных напряжений. Поэтому расчет по контактным напряжениям для червячных передач является основным. Расчет по напряжениям изгиба производится при этом как проверочный. [c.63]

Зубья червячного колеса могут выйти из строя (как и в зубчатой передаче) или вследствие повреждения наружного слоя или вследствие поломки. В свою очередь разрушение рабочих поверхностей зубьев (наружного слоя) может происходить или по причине выкрашивания вследствие чрезмерных контактных напряжений сдвига, или по причине заедания абразивный [c.59]

ФЭ широко используется в машиностроении для передачи концентрированного силового воздействия от элемента к элементу механических устройств при обеспечении приемлемого Уровня контактных напряжений в материале по условиям надежности. Наиболее распространенные узлы машин, Использующие ФЭ подшипники качения, зубчатые передачи, кулачки <еханизмов, шайбы, прокладки и т. п. [c.37]

Усталостное изнашивание (выкрашивание) проявляется в отслаивании отдельных частиц металла с увеличением числа циклов нагружений и проявляется в наибольшей мере на отстающей поверхности (ножка зуба в зубчатой передаче, дорожка качения внутреннего кольца подшипника качения) и представляет значительную опасность при поверхностном упрочнении (азотирование, цементация и др.), поскольку в результате развития трещин под упрочненным слоем с поверхности трения отделяются крупные частицы металла. Для предотвращения усталостного выкрашивания проводится расчет с целью оценки величины контактных напряжений (оценка контактной прочности). [c.16]

Для чугунных колес пределы изменения коэффициента долговечности равны 1 Kнi Ь4. Для неметаллических колес Кт. = 1 Для прямозубых колес в качестве о р принимается допускаемое контактное напряжение того зубчатого колеса (шестерни или колеса), для которого оно меньше. Для косозубой и шевронной передач [c.50]

При расчете зубчатых передач цилиндрических косозубых, шевронных и конических с круговым зубом в расчетную формулу подставляют при II варианте Т. О. допускаемое контактное напряжение [c.14]

Контактные напряжения образуются в месте соприкосновения двух тел в тех случаях, когда размеры площадки касания малы по сравнению с размерами тел (сжатие двух шаров, шара и плоскости, двух цилиндров и т. п.). Если значение контактных напряжений больше допускаемого, то на поверхности деталей появляются вмятины, борозды, треш,ины или мелкие раковины. Подобные повреждения наблюдаются у зубчатых, червячных, фрикционных и цепных передач, а также в подшипниках качения. [c.102]

Как изменится допускаемое контактное напряжение, если срок службы зубчатой передачи в задаче 9.28 будет увеличен в [c.153]

Показатели нормы контакта зубьев в передаче. Для получения надежных зубчатых передач зубья парных зубчатых колес должны соприкасаться по всей длине контактных линий, В этом случае удельная нагрузка в зацеплении достаточно равномерно распределяется вдоль контактных линий исключается концентрация нагрузки, действующей на зубья, и напряжений в материале зубьев создаются условия для равномерной смазки зацепления и обеспечивается (наряду с другими мерами) расчетная изгибная и контактная долговечность зубьев передач. [c.200]

При консольном расположении одного из колес возрастают деформации вала и опор, что усиливает концентрацию нагрузки по длине зуба. Износ подшипников нарушает регулировку зацепления, из-за чего в передаче возникают дополнительные динамические нагрузки. Все эти особенности понижают несущую способность передач. Проф. В. Н. Кудрявцев рекомендует принимать несущую способность конических зубчатых передач с линейным контактом при расчетах на выносливость по изгибным и контактным напряжениям равной 0,85 от несущей способности цилиндрической передачи, рассчитанной на ту же нагрузку. [c.124]

Аналогично расчету зубчатых передач в качестве исходной принимают известную формулу Герца для наибольших контактных напряжений при сжатии цилиндров вдоль образующих, в которой коэффициент Пуассона принят равным 0,3 [c.237]

Почему в формулах Герца для контактных напряжений и соответственно в расчетах при начальном касании по линии зубчатых передач на контактную прочность напряжение [c.489]

Расчет поверхностных слоев зубьев открытых зубчатых передач следовало бы производить на сопротивление заеданию и долговечность по износу. При значительных скоростях допускаемые контактные напряжения в открытых передачах во много раз меньше, чем в закрытых, и с такими скоростями открытые передачи, как правило, не работают. При весьма низких скоростях, характерных для открытых нередач, допускаемые контактные напряжения не должны быть во избежание ускоренного износа выше, чем для закрытых, хотя в открытых передачах отпадает опасность усталостного выкрашивания, что связано с отсутствием расклинивания трещин маслом и со стиранием поврежденных тонких поверхностных слоев. [c.269]

Молекулярно-механическое изнашивание происходит при высоких контактных напряжениях в зоне сопряжения деталей из однородных материалов (зубчатых и гиперболондных передач, резьбовых соединений и др.). Оно начинается с локального пластического деформирования и разрушения окисных пленок на отдельных участках поверхности контакта, а заканчивается молекулярньпи сцеплением (схватыванием) материала этих участков деталей и последующим разрушением зон схватывания при относительном движении. [c.267]

В процессе эксплуатации наблюдаются следующие основные виды разрушения зубьев зубчатых передач усталостное выкрашивание из-за высоких контактных напряжений в полюсе зацепления поломка зубьев из-за недостаточной изгибоч-ной прочности и абразивный износ зубьев из-за скольжения профилей зубьев при наличии абразивных частиц между ними в условиях открытых передач. [c.457]

При выборе материалов для зубчатых колес необходимо обеспечить прочность зубьев на изгиб и стойкость поверхноствых слоев зубьев. Основными материалами для зубчатых колес являются термически обрабатываемые стали. Реже для зубчатых колес применяют чугуны и пластмассы. Выбирают марки сталей и назначают термическую обработку в соответствии со следующими положениями. Допускаемые контактные напряжения в зубьях пропорциональны твердости материалов, а несущая способность передач, по контактной прочности, пропорциональна квадрату твердости (см. расчет зубчатых передач на контактную прочность). Между тем масштабный фактор и концентрация напряжений, ввиду относительно небольших размеров сечений зубьев, прямоугольной формы сечений и наличия выкружек, сказываются на прочности зубьев меньше, чем, например, на прочности валов и других деталей. [c.254]

Применение высокопрочных углеродистых и легированных сталей для зубчатых колес может быть оправдано необходимостью уменьшения габаритов и массы передачи, а также специфическими условиями ее работы. Например, зубчатые колеса редукторов больших мощностей целесообразно изготовлять из высокопрочных сталей. Увеличение допускаемого контактного напряжения в 1,5 раза приводит к уменьшению межосевого расстояния на 24% [см. формулу (91)], а массы зубчатых колес —более чем в два раза. При / 10...15 кВт применение углеродистых и легированных сталей высокой прочности (при твердости > НВ350) для изготовления зуб- [c.299]

В случае расчета зубчатых колес с высоким перепадом твердостей шестерни и колеса (такое сочетание твердостей материалов нередко применяется в косозубых и щевронных передачах) эффект тренировки материала следует учитывать только для более мягкого колеса. Определение базовых допускаемых контактных напряжений для зубчатых колес с твердостью НРС 45 поверхностей зубьев по формуле (206) рекомендовать не следует, так как эффект тренировки материала переменными нагрузками для твердых материалов сказывается тем слабее, чем выше твердость материала, К повышению допускаемых контактных напряжений для твердых материалов следует отнестись с особой осторожностью из-за того, что начавшееся усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев здесь обычно приобретает прогрессивный характер. [c.300]

Подробный анализ существующих взглядов по вопросу использования зависимости (2) в том случае, когда твердости рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса неодинаковы (ЯВ —НВ О), дан в работе [3 ] и в данной статье ввиду ограниченных ее размеров не дается. Здесь лишь укажем, что в зубчатых передачах с изменением твердости одного из колес происходит изменение и допустимых контактных нагрузок. Поэтому выражение (2) для допускаемого момента на шестерне справедливо только для косозубых равнотвердых передач, когда их нагрузочная способность определяется допускаемыми напряжениями [ст . ] для ножек зубьев колеса и шестерни. [c.301]

Выбор рациональной системы коррекции является до настоящего времени одним из наиболее сложных и наименее разработанных вопросов в деле конструпровання зубчатых передач. Это положение создалось в результате противоречивых требований к зубчатым передачам, применяемым в различных эксплуатационных условиях, а также в результате сложных соотношений между показателями качества зацепления и параметрами передачи. Поэтому ни одна из существующих систем корригирования зацепления не является универсальной, и каждая дает удовлетворительные результаты только при определенных (ограниченных) требованиях к передаче, в определенных пределах изменения величин ее параметров. Качество зацепления, как известно, характеризуют коэффициент перекрытия, относительное удельное давление, удельное скольжение, коэффициент потерь, контактные напряжения в полюсе зацепления, расчетный фактор формы зуба, ширина вершины зуба, удаленность от границ подрезания и бесшумность работы. [c.79]

Несущая способность зубчатых передач по контактной прочности тем выше, чем выше поверхностная твердость зубьев. Поэтому целесообразно применение поверхностного термического или химико-термического упрочнения. Эти виды упрочнения позволяют в несколько раз повысить нагрузочную способность передачи по сравнению с улучщаемыми сталями. Например, допускаемые контактные напряжения а]н цементованных зубчатых колес в два раза превыщают значения а]н колес, подвергнутых термическому улучщению, что позволяет уменьщить массу в четыре раза. [c.12]

Преимущественное применение имеют масла. Принцип назначения сорта масла следующий чем вьвце окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла и чем выше контактные давления в зацеплении, тем большей вязкостью должно обладать масло. Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес (табл. 11.1). По табл. 11.2 выбирают марку масла для смазьшания зубчатых и червячных передач. В табл. 11.3 приведены рекомендуемые сорта смазочных масел для волновых передач. [c.172]

Как уже указывалось, контакт боковых поверхностей зубьев у рассматриваемой зубчатой передачи теоретически происходит в одной точке, практически же вследствие износа и деформации мате[)иа.ла — по небольшой площадке. В результате на рабочих поверхностях зубьев возникают высокие контактные напряжения, которые в сочетании со значительным скольжением профилей и при отсутствии условий для создания масляного клина могут при-вестп к заеданию рабочих поверхностей зубьев. Поэтому винтовые [c.397]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...