ГАи-ГА = ГЕ -ГЕи =0,2 sinpb Для циліндричних зубчастих передач, (49)
XbutA |
- XbutE - 1-3, |
КОЛИ |
Єр > 1, |
(51) |
XbutA |
= XbutE =1 + 0,3-£p, |
коли |
Єр < 1, |
(52) |
|
XbutAU - XbutEU = |
1, |
|
(53) |
Xbut =XbutA — |
Г^(ХЬ«А-1) 1 AU “1 A |
для |
ГА <гу <ГАи, |
(54) |
Xbut=1 |
|
для |
Гди -Гу ^ГЕи, |
(55) |
Xbut — XbutE |
1 E -1 EU |
для |
гтР с ІА ^“І ІА “І гп |
(56) |
(50)
П
Гди -ГА =ГЕ -ГЕи = 0,2• sinpbm Для конічних зубчастих передач,
рямозубі зубчасті передачі з немодифікованими профілямиРисунок 5 — Коефіцієнт розподілу навантаги циліндричних прямозубих зубчастих передач з немодифікованими профілями і ступенем точності 7 або вище
К
Рисунок 6 — Коефіцієнт розподілу навантаги циліндричних прямозубих зубчастих передач з немодифікованими профілями і ступенем точності 8 або нижче
оефіцієнт розподілу навантаги для прямозубої зубчастої передачі з немодифікованим профілем умовно припустимий як такий, що має переривисту трапецеїдальну форму (див. рисунок 5). Проте, внаслідок неточностей виготовлення, в кожній лінії зачеплення двопарного контакту коефіцієнт розподілу навантаги буде збільшуватися для виступових бічних поверхонь зубців і зменшуватися для інших бічних поверхонь [34]. Типовий коефіцієнт розподілу навантаги є огинальною лінією можливих кривих (див. рисунок 6).Q-2 1 Г„-ГА
хг=-^- + о гУ г ДЛЯ Га-Гу <ГВ’ (57>
О 1 в -|А
Хг=1 дляГв<Гу<Г0, (58)
Q-2 1 ГЕ-Г„
+ дляГ0<Гу<ГЕ, (59)
О І ё — I Q
Q = 7 для ступеня точності 7 або вище (60)
Q = ступеня точності для ступеня точності 8 або нижче.9.3 Прямозубі зубчасті передачі з профільною модифікацією Див. рисунки 7 і 8.
Рисунок 7 — Коефіцієнт розподілу навантаги циліндричних прямозубих зубчастих передач з оптимальною профільною модифікацією
Рисунок 8 — Коефіцієнт розподілу навантаги циліндричних прямозубих зубчастих передач із завищеною профільною модифікацією поблизу А і заниженою профільною модифікацією поблизу Е
Хг -1 Для Гв <Гу <Г0,
ГАВ -0,5-(Га + Гв)
rDE=0,5-(rD + rE)
(са2+2’Ceff)TA+(Ca2-Ceff)-rB
1 АА = ~ ДлнUa2 > ^eff-
* ’ Ьа2 + beff
Гда = Га ДЛЯ Са2 - Ceff.
г _ (Са1 -Сеїї) ГА +(Са1 +2 Ceff)'rB для с >с
гвв оД °a1 °0ff'
z ■ ьа1 + ueff
Гвв-Гв Для Ca1<Ceff,
X - f 1 ^а2 Y 1 і Р і 2 . Гу " Га I Ceff J 3 р 3 Ceff J Гв - Г А
У _ ґи Єа1 Д . ґ, 2 Єа1 І~у ГАГТ CeffJ 3 [з з'сеДгв-гА
х =f1_M -J~+- М Ге~г> г ceJ з І^з 3 cefJ rE-rD
Y - f -і _ ^ai J Ґ2 Са1 ГЕ -Гу
ГТ"CeJ’3 Із 3'ceJ rE-rD
передбачено Хг >0, для ГА < Гу <ГАВ,
передбачено Хг <1, для ГАВ <Гу <> Гв, передбачено хґ < 1, для rD < Гу < rDE, передбачено Хг ^0, для rDE <ГУ ГЕ
1
Г (Ca2~Ceff) rE+(Ca2 + 2 Ceff) rD р _ 1 DD - 9 ~ ~ ДЛЯGa2 > Geff> Z ■ оа2 + ueff |
(72) |
rDD=rD дляса2<сеП, |
(73) |
|— _ (Са1 + 2' Ceff)' ГЕ + (Са1 ~ Ceff )' ГР rг 1 ЕЕ - ОГ .Г ДЛЯ Чі >Geff- z ‘ °а1 + ueff |
(74) |
ГЕЕ=ГЕ ДЛЯСа1<Се„. |
(75) |
Вузькі косозубі зубчасті передачі з немодифікованими профілями
Косозубі зубчасті передачі з малим повним коефіцієнтом перекриття, єу < 2, мають однопар- ний контакт зубчастих пар. Отже, їх можна трактувати як прямозубчі передачі, розглядаючи геометрію в торцевій площині, а також з впливом підтримки (див. рисунок 9).
Рисунок 9 — Коефіцієнт розподілу навантаги вузьких косозубих циліндричних зубчастих передач з немодифікованими профілями, зокрема ефектом підтримки
Коефіцієнт розподілу навантаги отримують перемножуванням Хг в 9.2 з коефіцієнтом підтримки Xbut.
Вузькі косозубі зубчасті передачі з профільною модифікацією
Косозубі зубчасті передачі з малим повним коефіцієнтом перекриття, єу < 2, мають однопар- ний контакт зубчастих пар. Отже, їх можна трактувати подібно до прямозубих передач, розглядаючи геометрію в торцевій площині (див. рисунки 10 і 11).
Рисунок 10 — Коефіцієнт розподілу навантаги вузьких косозубих циліндричних зубчастих передач з оптимальною або завищеною профільною модифікацією
Рисунок 11 — Коефіцієнт розподілу навантаги вузьких косозубих циліндричних зубчастих передач із заниженою профільною модифікацією
Коефіцієнт розподілу навантаги отримують перемноженням Хг в 9.2 з коефіцієнтом підтримки Xbut.
Широкі косозубі зубчасті передачі з немодифікованими профілями
Припустимо, що ефект підтримки [35] широких косозубих зубчастих передач, єу > 2, з місцевою високою жорсткістю зачеплення в кінці похилих контактних ліній діє поблизу кінців А І Е вздовж нахилених зубців на постійній довжині, яка відповідає поперечній відносній відстані 0,2 sinpb (див. рисунок 12, також 9.1 і рисунок 4).
Рисунок 12 — Коефіцієнт розподілу навантаги широких циліндричних косозубих зубчастих передач з немодифікованими профілями
Коефіцієнт розподілу навантаги отримують перемножуванням величини 1/єа, що представляє середню навантагу, з коефіцієнтом підтримки Xbut:
ї
(76)
хAbuf
£а
Широкі косозубі зубчасті передачі з профільною модифікацією
Припустимо, що розширення модифікації головки зуба на обох кінцях А—АВ і DE—Е лінії зачеплення буде рівне і результуватиметься в коефіцієнт перекриття єа = 1 для ненавантажених зубчатих передач (див. рисунок 13). Коефіцієнт розподілу навантаги широких циліндричних косозубих зубчастих передач, єу > 2, із заниженою або завищеною профільною модифікацією виникає Із інтерполяції або екстраполяції, відповідно, між коефіцієнтом для немодифікованого профілю з ефектом підтримки і коефіцієнтом для оптимальної профільної модифікації (див. рисунок 14).
А АВ В D DE Е
Рисунок 13 — Коефіцієнт розподілу навантаги широких циліндричних косозубих зубчастих передач з оптимальною профільною модифікацією
Д
Рисунок 14 — Коефіцієнт розподілу навантаги широких циліндричних косозубих зубчастих передач із завищеною профільною модифікацією поблизу А і заниженою поблизу Е
іапазони визначені такими точками:Гав=0,5-(Га+Гв),
Г
(77)
(78)
Гаа
г , (Єд+1) (г„-1) (са2-сея)
(£а “ 1) ‘ Саі + (Зєа + 1) ' Са2
для Са2 > Ceff,
(79)
Г ЕЕ
= ГЕ
(еа + <і)(еа ~^)'(Саі ~Ceff) (£<х -1) ’ Са2 + (Зєа + 1) • Са1
*(ГЕ-ГА) для Ca1>Ceff,
(80)
X - Ceff -Са2+ (Еа - • Єаі + (ЗЕд + 1) • са2 Гу -ГА
’ Ceff 2 ’ Єа • (Єо + 1) ■ Ceff і~аіз ~ ГА
для <Гу <ГАВ, якщо Ca2<Ceff, для ГА <Гу ^Гдд, якщо Са2 >Ceff, Хг-0 Для ГддйГу^Гдв, якщо Са2 >Ceff-
- Ceff ~Єа1 + (еа ~ 1) ‘ Єа2 + (ЗЄд +1) - Оа1 ГЕ -Гу
єа ‘ Ceff 2 ‘ єа ' (£а +1) * ^eff “ ГОЕ
Для Гое <Гу <ГЕ, якщо Са1 < Ceff, для rDE<ry<rEE, якщо Ca1>Ceff, Хг =0 ДЛЯ ГЕЕ <Гу <ГЕ, якщо са1 > ceff.
Вузькі конічні зубчасті передачі
Для вузьких конічних зубчастих передач, єу < 2, з профільною модифікацією Са < Ceff коефіцієнт розподілу навантаги Хг знаходять лінійною інтерполяцією міжХг, розрахованим (для Са= 0) в 9.4, і Хг, розрахованим (для Сд = Ceff) у 9.9. Необхідно враховувати Xbut.
Для вузьких конічних зубчастих передач, < 2, з профільною модифікацією Са > Ceff, коефіцієнт розподілу навантаги Хг розраховують, як у 9.9.
Широкі конічні зубчасті передачі
Для широких конічних зубчастих передач, еу> 2, з оптимальною профільною модифікацією Саі = Ceff, Са2 - Ceff, коефіцієнт розподілу навантаги приймає форму параболи [35] (див. рисунок 15).
Рисунок 15 — Коефіцієнт розподілу навантаги конічних зубчастих передач з оптимальною профільною модифікацією
Середню точку М визначають з
Гм=^|^. (86)
Коефіцієнт розподілу навантаги для оптимальної профільної модифікації є
15 (Гу~гм)2 6
Хг дЛЯ ca1 = Ceff, Са2 =Ceff. (87)
“ U Е -Гм)
Якщо профільна модифікація Са1 відрізняється від Са2, тоді частини AM і ME потрібно розраховувати окремо з розривом в точці М (див, рисунок 16).
Для заниженої профільної модифікації інтерполяцію виконують між коефіцієнтом для немо- дифікованого профілю з ефектом підтримки, згідно з 9.6, і параболою для оптимальної профільної модифікації.
Для завищеної профільної модифікації парабола має нову кінцеву точку АА або ЕЕ.
Рисунок 16 — Коефіцієнт розподілу навантаги конічних зубчастих передач із заниженою профільною модифікацією поблизу А і завищеною профільною модифікацією поблизу Е
Для заниженої профільної модифікації Хг знаходять лінійною інтерполяцією між Хг для оптимальної профільної модифікації (формула (87)) і Хг для немодифікованого профілю згідно з формулою (76). Цю інтерполяцію потрібно робити кроками від А до М з впливом Са2 і від М до Е з впливом Са1.
Для завищеної профільної модифікації нові кінцеві точки АА і ЕЕ розташовані як
е ( С
ГаА=Га+-і (Ге-Га). -^--1 , (88)
° kceff )
ГЕЕ=ГЕ-^.(ГЕ-ГА)Ї^-1І (89)
6 k Ceff J
Хг = 0 для Гд <Гу (90)
15 3 f (Гу-Гм)2
єа 4-Ca1/Ceff (ГЕЕ- Гм)2
для гм <Гу <ГЕЕ,
Хг =0
для ГЕЕ <Гу <ГЕ.
(91)
(92)
(93)
1,5 З
єа 4-Ca2/Ceff
для Гдд <Гу <ГМ,
10 ТЕМПЕРАТУРА ЗАЇДАННЯ І БЕЗПЕКА
Температура заїдання
Температура заїдання є температурою в контакті, за якої з вибраною комбінацією мастильних матеріалів і матеріалів зубчастої передачі ймовірно виникає заїдання. Передбачено, що характерні величини температури заїдання для системи матеріал-мастило-матеріал зубчастої пари можуть бути визначеними випробовуваннями зубчастої пари з подібною системою матеріал-мастило-матеріал [36].
У разі використання мінеральної оливи з малими присадками температура заїдання не залежить від умов експлуатації в досить широкому діапазоні.
Коли використовують мінеральну оливу або синтетичну оливу з антизадирними або зменшувальними тертя присадками, потрібне розширене дослідження, щоб визначити характер можливої непостійності температури заїдання щодо матеріалів і експлуатаційних умов. Особливу увагу треба привернути до взаємозалежності між умовами випробовування і фактичними або розрахованими умовами. На взаємовідношення можуть сильно впливати характерні особливості, показані на перехідній діаграмі (див. рисунок 1).
Структурний коефіцієнт
Температура заїдання мінеральних олив з малими присадками, визначена із випробовування зубчастих передач, може бути поширена на різні сталі зубчастих передач, термообробляння або поверхневе обробляння представленням емпіричного структурного коефіцієнта:
®S = ®МТ + Xw ’ ©flmaxT- (94)
де 0МТ — об'ємна температура випробовуваних зубчастих передач, °С;
©flmaxT — максимальна температура спалаху випробовуваних зубчастих передач, К;
Xw — структурний коефіцієнт (див. таблицю 2).
Таблиця 2 — Структурний коефіцієнт
Матеріал |
Xw |
Наскрізнопрогартована сталь |
1,00 |
Фосфатована сталь |
1,25 |
Сталь, плакована міддю |
1,50 |
Азотована сталь (рідинне або газове азотування) |
1,50 |
Загартована навуглецевана сталь, з вмістом аустеніту: |
|
— меншим ніж середній |
1,15 |
— середнім (від 10 % до 20 %) |
1,00 |
— більшим ніж середній |
0,85 |
Аустенітна сталь (нержавка сталь) |
0,45 |