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
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