Файл: Баренбойм, А. Б. Малорасходные фреоновые турбокомпрессоры.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 212

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Хотя напряжение в точке А больше, чем в В, однако опасной точкой является точка В, так как в ней превалирует деформация растяжения (как указывалось напряжение асж незначительно по сравнению с оиз), а предел выносливости при растяжении меньше, чем при сжатии.

Следовательно, условие прочности напишется

 

3s

<

13 |из*

(353)

 

Напряжение

в точке В равно

 

°в =

•Миз

S'

(354)

 

W

F

 

Следует

 

отметить, что фор­

 

мула (354)

 

не является точной,

 

так как

расчетные

формулы,

 

даваемые в курсе сопротивле­

 

ния материалов, действитель­

 

ны для

относительно длинных

 

брусьев (у которых отношение

 

длины к высоте не менее 5) и,

 

кроме того, эти формулы недо­

 

статочно точно учитывают дей­ Рис. 151.

К расчету зубьев на изгиб

ствительные напряжения в за-

(354), при практических

делке. Учитывая эту неточность формулы

расчетах принимают пониженное значение допускаемых напряже­ ний, принимая соответствующее повышенное значение коэффи­ циента перехода от образца к детали (ka).

Подставляя в формулу (354) значения момента сопротивления и площади сечения

W

В„а*

F = В „а

 

(здесь а — высота опасного

сечения (см. рис. 151), получим

 

 

_ Р ' '!

 

 

Ва

или

В

Высота опасного сечения

и тогда

°а =

Обозначим

Р'

Н„а \б' а — tg Т

берется в зависимости от шага, т. е.

а = <Рі*Д|

 

6

А

_ Ü LT

 

B n t д

 

Щ і

<Рі

 

 

 

 

 

h

i l l

1

(355)

«fl

Уо

 

fl

 

167


где уо называется к о э ф ф и ц и е н т о м ф о р м ы зуба . Этот коэффициент является отвлеченной величиной, зависящей от формы зуба, в свою очередь зависящей от числа зубьев шестерни.

Значение уп приводится в соответствующих таблицах для пря­

мозубых

колес и

относится

к

сечению, для которого отноше­

ние

достигает

максимума

(табл. 45).

Теперь напряжение в точке

В будет

 

 

-

 

р '

Подставляем значение Р' из (352) и заменяем

типп =

cos

тиІм COS -ід

 

В я

Н _ Фл'ді

 

 

cos Зд

Получим

Р cos |Ѵі

'\>ällTzy0ks

Выражая затем окружное усилие через расчетный момент (фор­ мула 339), получим окончательно

OfiiMpZL COS рд

(356)

МдіФУо

Определяя из полученной зависимости d n , получим формулу для определения диаметра делительной окружности шестерни из условия прочности зуба на изгиб. Эта формула будет

d,n

^ '

Q,f)4MpZl cos 3Д

(357)

ММ,

 

 

Ь р У о I 5 |„3

 

где для косозубых колес

k

= 1,5, для прямозубых — кг =

1.

§ 49. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ТУРБОЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Как видно из формулы (328), с увеличением числа зубьев zu угла [ід, а также ширины колеса В, характеризуемой коэффи­ циентом 6, коэффициент перекрытия увеличивается, а следова­ тельно, увеличивается плавность зацепления, что способствует уменьшению шумности. Последнее имеет особенно существенное

значение для

корабельных установок военного флота. Поэтому

в корабельных

турбозубчатых агрегатах и применяются

колеса

с высокими значениями б, z v и |1д, а именно 6 = 1 —1,5, ß, =

30 -50,

z x - 30 : 45 \

Особенность расчета турбозубчатых передач заключается именно в том, что при длинных зубьях имеет более существенное

168



значение, чем в обычных передачах, деформация зубьев и теЛа зубчатого колеса, значительно влияющие на распределение на­ грузки вдоль контактной линии.

При больших наклонах зубьев, которые применяются в этих передачах, и при длинных зубьях оказывает влияние на прочность зуба и деформация кручения.

Неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии является следствием неодинаковой деформации сопряженных зубьев шестерни и колеса, а также деформации самих зубчатых колес. Эти деформации следующие: изгиб тела шестерни и ведомого зубчатого колеса, кручение тела шестерни, изгиб сопряженных зубьев, сдвиг зубьев, кручение сопряженных зубьев и контактные деформации (сближение профилей).

Ввиду чрезвычайной сложности этой задачи, точного решения до сих пор не имеется. В работе (4) дано приближенное решение задачи, результаты которой могут быть использованы для практи­ ческих расчетов. Теоретические исследования показывают, что на

величину коэффициента

неравномерности kB оказывают

влияние

ряд параметров, а именно коэффициент ф =

—, где В — ширина

колеса,

 

rfÄl

— диаметр

 

 

 

 

 

**Д1

 

 

 

 

делительной окружности, угол наклона

зуба

 

число зубьев

шестерни z u а также способ подвода мощ­

ности (с одной или с

двух

сторон),

число

опорных

подшип­

ников.

 

 

 

 

значения

коэффициента

kB приведены

Ориентировочные

в табл.

25,

в которой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

..

_

фг, »g Д

 

 

 

(358)

 

 

 

 

 

 

•г'I

~

 

'

 

 

 

где bs — коэффициент

перекрытия

в торцовой

плоскости.

 

В табл. 25 даны значения kH в зависимости

от характера схем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 25

№№

схем

 

 

1

и 2

 

 

 

3 и 4

 

fl —

,!

г, tg Хі

10

 

 

5

 

2,5

10

 

5

2,5

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

1

1,1

 

1,3

1,4

и

 

1,2

1,3

(Сі

 

1

1,2

1,3

 

1,5

1,6

1,2

1,3

1,4

 

1

1.5

1,5

 

1,8

2,0

1,3

1,4

1,5

 

 

 

Данные таблицы 25 показывают, что с увеличением z v и [Д коэффициент к в уменьшается, а с увеличением б — увеличивается.

Существенное влияние оказывает число опор шестерни.

169


І-ая схема (рис. 152) предусматривает одну сдвоенную ше­ стерню шириною 2В, установленную на двух опорах, и передачу вращающего момента с одной стороны.

Рис. 152. Схема сдвоенной шестерни при действии момента с одной стороны

В схеме № 2 (рис. 153) вращающий момент передается с двух сторон.

Рис. 153. Схема сдвоенной шестерни при действии мо­ мента с двух сторон

Всхеме № 3 (рис. 154) применены 3 опоры и момент передается

содной стороны.

Рис. 154. Схема двух разделенных шестерен при дей­ ствии момента с одной стороны

В схеме № 4 (рис. 155) момент передается с двух сторон.

В ряде заводских расчетах применяется контрольная проверка, заключающаяся в том, чтобы суммарная деформация шестерни не превосходила 25—35 микрон.

170

Для сечения, в котором суммарная деформация от изгиба и кру­ чения будет максимальной, эта деформация может быть найдена по формуле

 

 

^сум

I

1

^o/p I ^

(359)

где / — экваториальный

момент инерции сечения шестерни,

см*;

Ір — полярный

момент инерции,

см*;

 

q — удельная

нагрузка,

кг/см;

 

 

Е — модуль упругости

материала шестерни, кг'-см’;

 

G — модуль

сдвига,

кг)см2

 

 

Л/

 

 

 

 

 

 

I

I

 

 

 

 

 

I— I

Рис. 155. Схема двух разделенных шестерен при действии момента с двух сторон

Для сечения, в котором суммарная деформация будет макси­ мальной, значения коэффициентов а, и % приведены в табл. 26.

 

 

 

 

Т а б л и ц а 26

№№ схем

1

2

3

4

«1

0,22

0,31

0

0

Рі

3,74

3

4

3

Ориентировочные значения суммарной деформации приведены в табл. 27 в микронах при средней нагрузке на зубчатую ше­ стерню qp = 100 KzjcM.

/ gas / 2 »

1

1,2

1,5

 

 

Т а б л и ц а 27

 

Т а б л и ц а 27а

 

 

 

\

 

О

 

1

2

3

4

Х'Ч.

о

45°

СО О

8,2

7,9

6,4

4,8

20

U

1,2

12,9

13,5

9,2

6,9

30

1,15

1,3

24

26

16

11

50

1.2

1,4

171