Файл: Повышение несущей способности механического привода..pdf

Величину Qa назовем коэффициентом моделирования линейных размеров зубчатых колес.

Учтя равенство (5.10), получим

Определим величину момента на шестерне эквивалентной передачи Т\. Из условия 26 = (2Ь)Э найдем соотношение между удельными нагрузками q и q3. Значение 2Ь согласно решению Герца для стальных зубчатых колес

2& = 3,04|Л|2Е ,

Втабл. 5.3 представлены результаты испытаний зубчатых колес

смежосевым расстоянием а — 33 мм, изготовленных из улучшен­ ной стали 1Х17Н2, работающих при одноразовой смазке маслом ОКБ-122-7-5. Там же приведены рассчитанные по формулам

123

эквивалентной передачи. Сравнивая фактические и расчетные значения Un, находим, что интенсивность изнашивания приборной зубчатой передачи с межосевым расстоянием а Ф 63 мм можно определять по формулам табл. 5.2 по параметрам эквивалентной

вывод можно сделать, сравнивая расчетные и установленные в эксплуатационных условиях значения Un, о чем свидетельствуют данные табл. 5.5.

19. Сравнительная износостойкость приборных передач, изготовленных из различных материалов

Выше рассматривалась износостойкость приборных зубчатых передач, изготовленных из улучшенной стали 1Х17Н2. Однако известно, что во многих случаях приборные зубчатые передачи изготовляются из других материалов, подвергаемых различным термическим и термохимическим обработкам.

124

Для ориентировочной оценки долговечности приборных пере­ дач можно предположить, что качественное влияние параметров 7\; tii, т п и и на величину Un сохраняется без изменения для зубча­ тых колес, изготовленных из различных материалов. Основанием для этого являются результаты экспериментальных исследований, проведенных на зубчатых колесах из некоторых сталей и цветных металлов. Установлено, что количественные соотношения между значениями Un для передач из стали 1Х17Н2 и других материалов имеют сравнительно небольшие расхождения при работе с раз­ личными режимами.

Учитывая это положение для зубчатой передачи, изготовлен­ ной из материала, отличающегося по химическому составу и твер­ дости от улучшенной стали 1Х17Н2, интенсивность изнашивания может быть найдена из условия

где Un — интенсивность изнашивания, подсчитанная по формулам табл. 5.2; kM—коэффициент, которым учитывается влияние ма­ териала зубчатых колес, и их твердости на износостойкость пере­ дачи.

В табл. 5.4 представлены значения коэффициента kM, полу­ ченные на основе проведенных экспериментов и анализа данных работы [93].

20. Расчет срока службы приборных

зубчатых передач

Экспериментальные данные показывают, что изнашивание зубьев приборных передач примерно равномерно по высоте зуба. При этом интенсивность изнашивания для точек, находящихся на головках зубьев, несколько больше, чем для всех остальных точек. Поэтому для определения срока службы зубчатой передачи достаточно подсчитать значения 0п по формулам табл. 5.2 [(5.4) и (5.7)] по параметрам эквивалентной передачи. Параметры экви­

Ow

Подставляя параметры эквивалентной передачи в формулы (5.4) и (5.7), после простых преобразований получим:

для зубьев шестерни

U„i = Т\ (0,0683 - 0,0648/4 — 0,0000076ft!) +

+ «i (0,0404/4 — 0,0175) — (48,6888/?^— 13,2504)

млн. циклов

(5.17)

125

П р и м е ч а н и я : 1. Значения коэффициента й м для зубчатых колес с по.

верхностным упрочнением относятся к упрочненному слою.

2. Значения коэффициентов kM, отмеченные звездочками, получены в экспе­ риментах на приборных зубчатых колесах. Для остальных материалов ftM опре­ делены на основе данных работы [93]

126

для зубьев колеса

Un2 = Т\ (0,0218 — 0,000005п!) + п\ (0,0380л£ — 0,0169) —

изготовленных из улучшенной стали 1Х17Н2 и работающих с од­ норазовой смазкой маслом ОКБ-122-7-5. При использовании дру­ гих материалов для зубчатой передачи интенсивность изнаши­ вания ее определяется также по формулам (5.17) и (5.18), но

сучетом зависимости (5.15).

Впередаче, оба колеса которой изготовлены из одного мате­ риала и имеют примерно равные механические характеристики, долговечность определяется износостойкостью зубьев шестерни, так как они имеют более высокие значения Un и испытывают за срок службы большее число циклов нагружений, чем зубья ко­

По формуле (5.19) определяется предельное число часов работы передачи. При этом следует иметь в виду, что фактический срок службы в 95 случаях из 100 будет не меньше расчетного значения.

Допускаемое значение числа часов работы передачи опреде­

высоким (1,1—1,3), так как расчетные величины обычно несколько выше фактических значений.

Сравним расчетный предельный и фактический срок службы некоторых типов передач, применяемых в механизмах приборов (табл. 5.5). Сопоставление данных табл. 5.5 свидетельствуют о том, что расчетный срок службы в 2—4 раза меньше фактического для большинства типов передач. Это связано с тем, что фактический срок службы определялся на основе данных для одной — трех пе­ редач, а расчетный показывает время безопасной работы большого числа однотипных передач. Кроме того, на различие / ф а к Т и / р а с ч в данном случае оказывает влияние повышение степени точности зубчатых передач, так как~ расчетные зависимости относятся к пе-

127