Файл: Повышение несущей способности механического привода..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 86

Скачиваний: 0

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

В формулах ( 6 . 2 1 )

индекс I

обозначает первый полушеврон,

индекс

I I второй

полушеврон;

пр —

сечение

проточки.

Входящие в формулы ( 6 . 2 1 ) величины а, е,

L — геометрические

размеры (рис. 6 . 4),

аи

и аг

 

— суммарные линейные податливости

шеек подшипников

и самих

подшипников (I и I I индексы под­

шипников (рис. 6 . 4) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а ,

а( .

4~

а

11под1

СХ] =

а 1ш

а [под-

 

 

Пш

 

Величина а / п р , входящая

в формулу

( 6 . 2 1 )

для А/, есть подат­

ливость

половины

участка

проточки

между

полушевронами.

Рис. 6.4. Схема шевронной шестерни

Величины аш

и а / п р

определялись по формулам:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а3

 

 

kma .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗЕ J щ +

GSm'

 

 

 

(6.22)

 

 

 

 

 

 

 

 

е3

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

GS

np

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗЕ

J

р

 

 

 

 

Трансцендентные выражения со зависят от первоначального

неприлегания. При отсутствии

первоначального неприлегания:

 

 

 

 

 

 

»ш =

ю е

=

°-

 

 

 

 

Если первоначальное неприлегание задано по линейному за­

кону

А (х)

=

Б 0

-f- Вгх

то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

®ш =

(Вц

— Вх и)

L E J ;

coQ =

Вх

1 + 5 2 „ .

 

Знаки

перед

В , ,

и

В

соответствуют

направлению

осей хг

и хп

(рис.

6.4).

 

 

 

 

и

 

 

 

содержат частное

решение

Расчетные формулы

(6.20)

( 6 . 2 1 )

ср (Л;), его производные

и их

значения

при х — 0 и х =

Ъ, т. е.

величины

ф ( 0 ) ;

Ф (Ь);

Ф'(0);

 

ф'

(Ь)

и

т.

д.

 

 

Для учета первоначального неприлегания при расчетах необ­ ходимо знать величину А (х). Если величина А (х) определяется

137


ошибками зубонарезания, монтажа, неравномерным нагревом зубчатой передачи и корпуса редуктора и другими случайными или малоизученными факторами, то практически учесть перво­ начальное неприлегание чрезвычайно трудно.

Первоначальное неприлегание можно представить в виде первых членов степенного или тригонометрического ряда.

Если первоначальное

неприлегание

задано

в виде

полинома

4-й степени от

координаты

х:

 

 

 

 

 

 

А (х)

=

В0

+

p V

+

В2х2

+

Вях3

+

BiX\

(6.23)

Частное решение также является полиномом 4-й степени:

Ф (х)

=

р о

+

P i * +

Р 2 * 2

+

Р з * 3

+

р 4 * 4 .

(6.24)

где

 

 

 

 

 

 

(32

- E J B 2

+ ± 4 • 3 - Р 4 ;

h = E J B 4 ;

% = E J B 3 ;

Р0 = E J B 0 + t 2 • 1 • р 2 +

4 • 3 • 2 • 1 • р 4 .

Формулы (6.23) и (6.24) позволяют определить корректировку зубьев, которая обеспечивает равномерное распределение нагрузки по ширине передачи на определенном, заранее заданном режиме работы (например, на режиме максимального крутящего момента). Для этого необходимо ввести первоначальное неприлегание зубьев, определяемое из соотношения:

ф1 У (*) = Ш ; с р ;

ф" (0) =

т v '

ф"(0) = - - ^ | _ / 0 ;

(6.25)

— . — ^ —

т0к.

r t cos at

"

Анализ показывает, что корректировка, полностью сглаживаю­ щая неравномерность распределения нагрузки, должна выпол­ няться по закону, зеркально повторяющему суммарную деформа­ цию образующей основного цилиндра под действием равномернораспределенной нагрузки w'n ср. Для шевронных передач коррек­ тировка, выполненная по более простому, прямолинейному за­ кону (изменение угла спирали зуба), также дает существенное уменьшение неравномерности. Исходным соотношением для рас­ чета прямолинейной корректировки служит условие равенства нагрузок на краях полушевронов.

К'ь(0) = К'ь(Ь),

(6.26)

138


на величину /С&1 Ш Х -

которое дает:

для первого полушеврона:

А'(х) = В 0

+

Т

т

 

" I

, r icos 4

 

(J

1 х ,

at

2L - +

- l ^

-

( T

 

o - - - 2

- j +

 

 

r±cos

 

 

 

 

 

 

 

2 С

u

 

 

 

 

(6.27)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для второго

полушеврона:

 

 

 

 

 

 

Д п

(х) =

 

В0 ' -|

* ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v '

 

 

COS Ct(

 

2 L

 

 

 

 

r{

COS' a t

(

J

1

2

 

С

 

 

 

где

GJ,

 

 

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%20

~\~ Тф

 

 

 

 

Xib +

^ X ;.36-

= (ha

 

 

 

 

 

 

I- Xio +

Xi6

+

 

J

np

/

 

 

 

 

 

Неравномерность распределения нагрузки, возникающая при работе передач, имеющих корректировку зубьев, на режимах, от­ личающихся от расчетного, определяется следующим образом:

Кь (х) ••

Т*

 

^Кьо(х)-~К1(х),

(6.28)

 

2

/

S

0; Кь (х) —

где /Сьо (*) неравномерность

нагрузки при А (х) =

остаточная неравномерность после введения корректировки (на

расчетном

режиме).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По формулам (6.20), (6.21), (6.26) были проделаны расчеты и

построены

графики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 6.5 даны совмещенные эпюры распределения

нагрузки

для

шевронных

шестерен

при

следующих

исходных

данных:

£ =

2,2-106

 

 

кгс/см2 ;

G = 8,5-105

кгс/см2 ;

С = 1 4 - 1 0 4

кгс/см2 ;

2 6

 

=

 

1,05 н-2,65;

£ = 0 , 2 5 ;

|^ =

0,25;

dBH

=

0;

- ^ = 0,72;

 

=

0,95;

 

а ' о д -

« п о д

= 0;

А

(х)

=

0;

т0 =

1,0;

 

xf,1 =

0.

 

 

 

По

оси

 

абсцисс отложена

величина

(Kb —

Кх),

определяемая

по формуле

(6.6),

на

второй

шкале

по

оси

абсцисс

отложена

ве-

личина

b

 

%

(относительная

координата).

По

оси

ординат

от-

— з

 

 

"1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кладываются

кривые

Кь (х)

=^

 

 

 

 

 

 

 

 

"п е-р

Огибающая максимальных значений этих кривых для первого полушеврона есть кривая величины Кь max-

Пользуясь этим графиком, легко определить величину Кь max

при заданном отношении

, а также построить эпюру

удельных

 

 

"1

 

 

нагрузок, умножая

Кь (х)

и wncp.

Соотношения таких

геометри­

ческих размеров как

у

2е_

- р сравнительно мало влияют

"1

 

 

" i

 

139



Второй попушеЪрон

к,!Х) кь;Х} Первый попушедрони

 

 

t

 

 

ТЮХ

20 2.0

 

 

 

\^

 

2Х b-L 18

 

 

 

 

1.2 \

 

 

- 10

10

 

 

 

1Л-

 

 

 

 

 

 

 

18'

 

 

 

 

 

 

 

1.8-

 

 

 

 

 

2ХЬ-2.0^

 

 

d,

и 5

1,0

0.75

С ,5

0

25

О

1.0

0,75

0,5

 

0.25

О

 

 

 

 

/

V

f/jf

•г/ •2ХЪ'0.8

1.0 /2~< 1.2

/

 

1.6

 

 

1.8

 

V

[2Kb-2.0

b-i

 

У0.25 0.5

а 75 1.0 L >5

~d,

0.250.5

Aft-Ах

Рис. 6.5. Совмещенные

эпюры

распределения

нагрузки по

ширине

 

т

т т

Ь •—х

 

 

шевронных шестерен.

Шкала

— ^ — соответствует жесткости

зубьев

С =

14-ТО4 кгс/см2 ; d B H =

О

 

Рис. 6.6.

Кривые величин Кь

max и

Kb max

Kb

 

для

шевронных

шестерен:

 

 

 

 

rs

.

 

max

,

односто­

Ч

max'

крутящего

xb~--

1 ~

ронний подвод

момента;

2 —наивы­

годнейший корректирующий перекос; 3 — подзод кр-утящего момента между полушевронами; 4 — наивыгоднейшая прямолинейная осевая коррек­ ция; 5 — криволинейная осевая коррекция, вы­ полненная по параболе 4-й степени