Крупнейшая бесплатная информационно-справочная система онлайн доступа к полному собранию технических нормативно-правовых актов РФ. Огромная база технических нормативов (более 150 тысяч документов) и полное собрание национальных стандартов, аутентичное официальной базе Госстандарта. GOSTRF.com - это более 1 Терабайта бесплатной технической информации для всех пользователей интернета. Все электронные копии представленных здесь документов могут распространяться без каких-либо ограничений. Поощряется распространение информации с этого сайта на любых других ресурсах. Каждый человек имеет право на неограниченный доступ к этим документам! Каждый человек имеет право на знание требований, изложенных в данных нормативно-правовых актах!

  


|| ЮРИДИЧЕСКИЕ КОНСУЛЬТАЦИИ || НОВОСТИ ДЛЯ ДЕЛОВЫХ ЛЮДЕЙ ||
Поиск документов в информационно-справочной системе:
 

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

КРАНЫ ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ.
СОЕДИНЕНИЯ ЗУБЧАТЫЕ (ШЛИЦЕВЫЕ)
ПРЯМОБОЧНЫЕ И ЭВОЛЬВЕНТНЫЕ.
МЕТОДЫ РАСЧЕТА

РТМ 24.090.15-76

РАЗРАБОТАН Всесоюзным научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом подъемно-транспортного машиностроения, погрузочно-разгрузочного и складского оборудования и контейнеров (ВНИИПТмаш)

Директор А.X. Комашенко

Заведующий отделом стандартизации А.С. Оболенский

Руководитель темы И.О. Спицына

Всесоюзным заочным политехническим институтом (ВЗПИ)

Проректор по научной работе В.А. Малиновский

Руководитель темы И.И. Ивашков

Руководитель и исполнитель Д.С. Асвадуров

ВНЕСЕН Всесоюзным научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом подъемно-транспортного машиностроения, погрузочно-разгрузочного и складского оборудования и контейнеров (ВНИИПТмаш)

Директор А.Х. Комашенко

ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Всесоюзным промышленным объединением «Союзподъемтрансмаш»

Главный инженер В.К. Пирогов

УТВЕРЖДЕН Министерством тяжелого и транспортного машиностроения

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ распоряжением Министерства тяжелого и транспортного машиностроения от 9 февраля 1976 г. № ГС 002/1086.

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

КРАНЫ ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ.
СОЕДИНЕНИЯ ЗУБЧАТЫЕ (ШЛИЦЕВЫЕ)
ПРЯМОБОЧНЫЕ И ЭВОЛЬВЕНТНЫЕ,
МЕТОДЫ РАСЧЕТА

РТМ 24.090.15-76

Вводится впервые

Распоряжением Министерства тяжелого и транспортного машиностроения от 9 февраля 1976 г. № ГС 002/1086 данный руководящий материал утвержден в качестве рекомендуемого.

Настоящий РТМ распространяется на методику расчета зубчатых (шлицевых) соединений, прямобочных и эвольвентных, валов с зубчатыми колесами, муфтами и другими деталями.

1. ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Расчеты зубчатых (шлицевых) соединений проводятся для проверки правильности выбранных размеров или для определения нагрузочной способности соединения.

1.2. Проводятся два вида расчета:

на смятие боковых поверхностей шлицев;

на износостойкость боковых поверхностей шлицев.

Нагрузочная способность соединения определяется меньшим из двух значений крутящего момента, полученных расчетом на смятие и на износостойкость. Примеры расчета приведены в приложении справочном.

2. РАСЧЕТ НА СМЯТИЕ

2.1. Расчет на смятие соединений с упрочненными рабочими поверхностями (закалка, цементация) проводится для начального периода до приработки. Для соединений, не имеющих упрочнения рабочих поверхностей или с улучшенными поверхностями - для периода после приработки.

или

где σ - среднее давление на рабочих поверхностях зубьев, кгс/см2;

[M]см - допускаемый крутящий момент, кгс ∙ см;

М - расчетный крутящий момент (наибольший момент при нормальных условиях эксплуатации), кгс ∙ см;

SF - суммарный статический момент площади рабочих поверхностей соединения единичной длины относительно оси вала, см3/см;

L - рабочая длина соединения, см;

[σ]см - допускаемое среднее давление на рабочих поверхностях зубьев из расчета на смятие, кгс/см2;

σт - предел текучести материала зубьев меньшей твердости (для зубьев с поверхностным упрочнением - соответственно поверхностного слоя), кгс/см2;

n - коэффициент запаса прочности от предела текучести;

ксм - общий коэффициент концентрации нагрузки при расчете на смятие;

кдин - коэффициент динамичности нагрузки.

2.2. Суммарный статический момент площади рабочих поверхностей соединения единичной длины относительно оси вала

где  - средний диаметр зубчатого соединения, см;

 - рабочая высота зубьев, см;

D - наружный диаметр зубьев вала (черт. 1), см;

d - внутренний диаметр зубьев ступицы, см;

fe - фаска или радиус на зубьях вала, см;

fc - фаска или радиус на зубьях ступицы, см;

z - число зубьев соединения.

Значения z, d, D, dср, h и SF для прямобочного зубчатого соединения по ГОСТ 1139-58 приведены в табл. 1.

Значения z, D, dср, h и SF для эвольвентного зубчатого соединения по ГОСТ 6033-51 приведены в табл. 2.

2.3. Коэффициент запаса прочности n = 1,25 для незакаленных поверхностей; n = 1,4 для закаленных поверхностей.

Значения допускаемого наибольшего давления смятия приведены в табл. 3.

2.4. Общий коэффициент концентрации нагрузки при расчете на смятие

ксм = кзкпркп,

где кз - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями;

кпр - коэффициент продольной концентрации нагрузки по длине соединения;

кп - коэффициент концентрации нагрузки вследствие погрешности изготовления.

Виды зубчатых шлицевых соединений

а - прямобочное; б - эвольвентное

Черт. 1

Таблица 1

Геометрические характеристики соединений зубчатых (шлицевых) прямобочных по ГОСТ 1139-58

Серия

z

Номинальный размер dD, мм

Расчетные размеры

SF, см3/см

dср

h

1

2

3

4

5

6

Легкая

6

23×26

2,45

0,09

0,66

26×30

2,8

0,14

1,18

28×32

3,0

0,14

1,26

8

32×36

3,4

0,12

1,63

36×40

3,8

0,12

1,82

42×46

4,4

0,12

2,11

46×50

4,8

0,12

2,30

52×58

5,5

0,2

4,40

56×62

5,9

0,2

4,72

62×68

6,5

0,2

5,2

10

72×78

7,5

0,2

7,5

82×88

8,5

0,2

8,5

92×98

9,5

0,2

9,5

102×108

10,5

0,2

10,5

112×120

11,6

0,30

17,4

Средняя

6

11×14

1,25

0,09

0,34

13×16

1,45

0,09

0,39

16×20

1,8

0,14

0,76

18×22

2,0

0,14

0,84

21×25

2,3

0,14

0,97

23×28

2,55

0,19

1,45

26×32

2,9

0,22

1,91

28×34

3,1

0,22

2,05

8

32×38

3,5

0,22

3,08

36×42

3,9

0,22

3,43

42×48

4,5

0,22

3,96

46×54

5,0

0,30

6,0

52×60

5,6

0,30

6,72

56×65

6,05

0,35

8,54

62×72

6,7

0,40

10,72

10

72×82

7,7

0,40

15,40

82×92

8,7

0,40

17,40

92×102

9,7

0,40

19,40

102×112

10,7

0,40

21,40

112×125

11,85

0,55

32,60

Тяжелая

10

16×20

1,8

0,14

1,26

18×23

2,35

0,19

1,95

21×26

2,35

0,19

2,23

23×29

2,6

0,24

3,12

26×32

2,9

0,22

3,19

28×35

3,15

0,27

4,25

32×40

3,6

0,32

5,76

36×45

4,05

0,37

7,49

42×52

4,7

0,42

9,87

46×56

5,1

0,40

10,20

16

52×60

5,6

0,30

13,40

56×65

6,05

0,35

16,90

62×72

6,7

0,40

21,40

72×82

7,7

0,40

24,60

20

82×92

8,7

0,40

34,80

92×102

9,7

0,40

38,80

102×115

10,85

0,55

59,70

112×125

11,85

0,55

65,20

Таблица 2

Геометрические характеристики соединений зубчатых (шлицевых) эвольвентных по ГОСТ 6033-51

D,

мм

m = 1 мм;

h = 0,09 см

m = 1,5 мм;

h = 0,135 см

m = 2 мм;

h = 0,18 см

D,

мм

m = 2,5 мм;

h = 0,225 см

m = 3,5 мм;

h = 0,315 см

m = 5 мм;

h = 0,45 см

z

dср,

см

SF,

см3/см

z

dср,

см

SF,

см3/см

z

dср,

см

SF,

см3/см

z

dср,

см

SF,

см3/см

z

dср,

см

SF,

см3/см

z

dср,

см

SF,

см3/см

12

11

1,1

0,55

-

-

-

-

-

-

35

12

3,25

4,40

-

-

-

-

-

-

15

14

1,4

0,88

-

-

-

-

-

-

38

14

3,55

5,59

-

-

-

-

-

-

17

16

1,6

1,15

-

-

-

-

-

-

40

14

3,75

5,91

-

-

-

-

-

-

20

18

1,8

1,46

-

-

-

-

-

-

42

16

3,95

7,11

-

-

-

-

-

-

22

20

2,1

1,88

14

2,05

1,92

-

-

-

45

16

4,25

7,65

-

-

-

-

-

-

25

24

2,4

2,59

16

2,35

2,52

-

-

-

50

18

4,75

9,64

-

-

-

-

-

-

28

26

2,7

3,14

18

2,65

3,19

12

2,6

2,80

55

20

5,25

11,80

14

5,15

11,3

-

-

-

30

28

2,9

3,64

18

2,85

3,44

14

2,8

3,52

60

22

5,75

14,20

16

5,65

14,2

-

-

-

32

30

3,1

4,20

20

3,05

4,11

14

3,0

3,78

65

24

6,25

16,80

18

6,15

17,5

-

-

-

35

34

3,4

5,21

22

3,35

4,96

16

3,3

4,76

70

26

6,75

19,80

18

6,65

18,8

12

6,5

17,5

38

36

3,7

5,97

24

3,65

5,91

18

3,6

5,83

75

28

7,25

22,80

20

7,15

22,5

14

7,0

22,0

40

38

3,9

6,68

26

3,85

6,74

18

3,8

6,10

80

30

7,75

26,10

22

7,65

26,4

14

7,5

23,7

42

-

-

-

26

4,05

7,04

20

4,0

7,20

85

32

8,25

30,00

24

8,15

30,7

16

8,0

28,7

45

-

-

-

28

4,35

8,25

22

4,3

8,50

90

34

8,75

33,40

24

8,65

32,3

16

8,5

30,3

50

-

-

-

32

4,85

10,45

24

4,8

10,40

95

36

9,25

37,60

26

9,15

37,4

18

9,0

36,4

55

-

-

-

36

5,35

12,90

26

5,3

12,40

100

38

9,75

41,70

28

9,65

42,5

18

9,5

38,2

60

-

-

-

38

5,85

15,00

28

5,8

14,60

110

42

10,75

51,00

30

10,65

50,5

20

10,5

49,5

65

-

-

-

-

-

-

32

6,3

18,00

120

46

11,75

61,40

34

11,65

62,1

22

11,5

57,3

70

-

-

-

-

-

-

34

6,8

20,45

130

50

12,75

72,00

36

12,65

71,8

24

12,5

67,3

75

-

-

-

-

-

-

36

7,3

23,40

140

-

-

-

38

13,65

82,0

26

13,5

78,8

80

-

-

-

-

-

-

38

7,8

25,80

150

-

-

-

42

14,65

96,7

28

14,5

92,0

Таблица 3

Допускаемые наибольшие давления

Вид расчета

Допускаемые наибольшие давления, кгс/см2

Без обработки HRC20 (НВ218)

σт = 3500

Улучшение HRC28 (НВ270)

σт = 5500

Закалка

Цементация и закалка или азотирование HRC60

HRC40

σт = 10000

HRC45

σт = 13000

HRC52

σт = 15000

На смятие σт/n

2400

4400

8000

10000

10700

12000

На износостойкость [σ]усл

950

1100

1350

1700

1850

2050

Таблица 4

Коэффициенты неравномерности распределения нагрузки между зубьями

Коэффициент

Отношение

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0,55

0,60

0,65

0,70

0,75

кз

1,80

1,55

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

2,4

2,7

3,0

к'з

1,05

1,075

1,1

1,2

1,4

1,6

1,9

2,2

2,5

3,0

3,7

4,5

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями кз = 1,0 для соединений, нагруженных только крутящим моментом. Для соединений валов с цилиндрическими зубчатыми колесами значения кз приведены в табл. 4 в зависимости от параметра

где

Рокр - окружное усилие на зубчатом колесе, кгс;

Ррад - радиальное усилие на зубчатом колесе, кгс.

Для цилиндрического зубчатого колеса

где dw - диаметр начальной окружности зубчатого колеса, см;

dtw - угол зацепления передач.

При подводе и снятии крутящего момента с одной стороны ступицы (черт. 2, а) коэффициент продольной концентрации нагрузки принимается

кпр = ккр + ке = 1.

При подводе и снятии крутящего момента с разных сторон ступицы (черт. 2, б) кпр принимается равным большему из значений кпр и ке, где ккр - коэффициент концентрации нагрузки вследствие закручивания вала. Значения ккр для прямобочных соединений приведены в табл. 5, для эвольвентных соединений - в табл. 6;

Расчетные схемы при подводе и снятии крутящего момента

а - с одной стороны ступицы; б - с разных сторон ступицы

Черт. 2

Таблица 5

Коэффициент концентрации нагрузки от закручивания вала ккр для прямобочных соединений по ГОСТ 1139-58

Серия

Наружный вала D, мм

Отношение L/D

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Коэффициент концентрации ккр при расчете на:

смятие

износ

смятие

износ

смятие

износ

смятие

износ

смятие

износ

Легкая

До 26

1,3

1,1

1,7

1,2

2,2

1,4

2,6

1,8

3,2

1,7

30 - 50

1,5

1,2

2,0

1,3

2,6

1,5

3,3

1,8

3,9

1,9

58 - 120

1,8

1,3

2,6

1,4

3,4

1,7

4,2

2,0

5,1

2,2

Средняя

До 19

1,6

1,2

2,1

1,3

2,8

1,5

3,5

1,7

4,1

1,9

20 - 30

1,7

1,2

2,3

1,4

3,0

1,6

3,8

1,9

4,5

2,1

32 - 50

1,9

1,3

2,8

1,5

3,7

1,8

4,6

2,1

5,5

23

54 - 112

2,4

1,4

3,5

1,7

4,8

2,1

5,8

3,4

7,0

2,8

Свыше 112

2,8

1,5

4,1

1,9

5,5

2,5

6,8

2,7

8,2

3,1

Тяжелая

До 23

2,0

1,3

3,0

1,6

4,0

1,9

5,0

2,2

6,0

2,5

23 - 32

2,4

1,4

3,5

1,8

4,7

2,1

5,7

2,4

7,0

2,8

35 - 65

2,7

1,5

4,1

1,9

5,3

2,2

6,3

2,7

8,0

3,1

72 - 102

2,9

1,6

4,3

2,0

5,6

2,4

7,0

2,8

8,5

3,3

Свыше 102

3,1

1,7

4,7

2,1

6,2

2,5

7,8

3,0

9,3

3,5

Таблица 6

Коэффициент концентрации нагрузки от закручивания вала ккр для эвольвентных соединений по ГОСТ 6033-51

Модуль m, мм

Наружный диаметр вала D, мм

Отношение L/D

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Коэффициент концентрации ккр при расчете на:

смятие

износ

смятие

износ

смятие

износ

смятие

износ

смятие

износ

1,0

12 - 20

1,6

1,2

2,1

1,3

2,8

1,5

3,5

1,7

4,1

1,9

22 - 30

1,7

1,2

2,3

1,4

3,0

1,6

3,8

1,9

4,5

2,1

32 - 40

1,7

1,2

2,3

1,4

3,0

1,6

3,8

1,9

4,5

2,1

1,5

22 - 30

1,7

1,2

2,3

1,4

3,0

1,6

3,8

1,9

4,5

2,1

32 - 40

1,7

1,2

2,3

1,4

3,0

1,6

3,8

1,9

4,5

2,1

42 - 60

1,9

1,3

2,8

1,5

3,7

1,8

4,6

2,1

5,5

2,3

2,0

28 - 35

2,4

1,4

3,5

1,8

4,7

2,1

5,7

2,4

7,0

2,8

38 - 45

2,7

1,5

4,1

1,9

5,3

2,2

6,3

2,7

8,0

3,1

50 - 65

2,9

1,6

4,3

2,0

5,6

2,4

7,0

2,8

8,5

3,3

70 - 80

2,9

1,6

4,3

2,0

5,6

2,4

7,0

2,8

8,5

3,3

2,5

35 - 42

2,7

1,5

4,1

1,9

5,3

2,2

6,3

2,7

8,0

3,1

45 - 60

2,7

1,5

4,1

1,9

5,3

2,2

6,3

2,7

8,0

3,1

65 - 80

2,9

1,6

4,3

2,0

5,6

2,4

7,0

2,8

8,5

3,3

85 - 100

2,9

1,6

4,3

2,0

5,6

2,4

7,0

2,8

8,5

3,3

110 - 130

3,1

1,7

4,7

2,1

6,2

2,5

7,8

3,0

9,3

3,5

3,5

55 - 70

2,7

1,5

4,1

1,9

5,3

2,2

6,3

2,7

8,0

3,1

75 - 90

2,9

1,6

4,3

2,0

5,6

2,4

7,0

2,8

8,5

3,3

95 - 120

3,1

1,7

4,7

2,1

6,2

2,5

7,8

3,0

9,3

3,5

130 - 150

3,3

1,9

5,3

2,2

7,0

2,6

8,5

3,3

10,0

3,7

5,0

10 - 85

2,9

1,6

4,3

2,0

5,6

2,4

7,0

2,8

8,5

3,3

90 - 110

2,9

1,6

4,3

2,0

5,6

2,4

7,0

2,8

8,5

3,3

120 - 150

3,1

1,7

4,7

2,1

6,2

2,5

7,8

3,0

9,3

3,5

График значений ке

Черт. 3

кe - коэффициент концентрации нагрузки вследствие смешения середины зубчатого венца от средней плоскости ступицы. Значения определяются по графику на черт. 3, где  (Рос - осевая сила на зубчатом колесе, кгс).

Знак «плюс» - при действии в одном направлении обеих составляющих относительно точки оси вала на середине длины ступицы.

Знак «минус» - при действии в разных направлениях.

Для цилиндрического прямозубого колеса .

Для цилиндрического косозубого колеса

где αtw - угол зацепления передачи;

β - угол наклона зубьев передачи.

Коэффициент концентрации нагрузки вследствие погрешности изготовления:

кп = 1,3 ÷ 1,6 при средней точности изготовления (до приработки);

кп = 1,1 ÷ 1,2 при высокой точности изготовления (до приработки);

кп = 1,0 после приработки.

2.5. Коэффициент динамичности нагрузки

где  - наибольший крутящий момент, передаваемый соединением при повторяющихся пиковых нагрузках, кгс ∙ см.

Момент  определяется динамическим расчетом механизма*. Коэффициент кдин может быть также выбран на основе опыте расчета или исследования подобных машин.

_____________

* РТМ 24.090.27-77. «Краны грузоподъемные. Расчетные нагрузки».

3. РАСЧЕТ НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ

3.1. Расчет на износостойкость проводится по формулам

или

где [σ]изн - допускаемое среднее давление на рабочих поверхностях зубьев из расчета на износостойкость, кгс/см2; для реверсивного соединения уменьшить на 20 %;

[σ]усл - допускаемое условное давление при базовом числе циклов N0 и постоянном режиме нагружения. Значения [σ]усл приведены в табл. 3;

кизн - общий коэффициент концентрации нагрузки при расчете на износостойкость;

кд - коэффициент долговечности;

кр - коэффициент условий работы;

[М]изн - допускаемый соединением крутящий момент, кгс ∙ см.

3.2. Общий коэффициент концентрации нагрузки при расчете на износостойкость

кизн = к'зкпр,

где к'з - коэффициент неравномерности распределений нагрузки между зубьями, умноженный на коэффициент, учитывающий неодинаковое скольжение на рабочих поверхностях при вращении вала. Значения к'з приведены в табл. 4.

При нагружении соединения только крутящим моментом к'з = 1,0.

3.3. Коэффициент долговечности

кд = кQкт ≤ 1,

где кQ - коэффициент переменности нагрузки (коэффициент нагрузки по PC 5138-75). При известном классе нагружения принимается по табл. 7 или по формуле

N - расчетное число циклов;

Ni - расчетное число циклов действующей нагрузки θi;

Qmax - максимальная нагрузка;

Qi - действующая нагрузка;

кт - коэффициент числа циклов

где N = 60T, nвр - расчетное число циклов (Т - общее время работы механизма; nвр - средняя частота вращения вала, мин);

N0 - условное базовое число циклов нагружения.

Таблица 7

Коэффициент переменности нагрузки

Класс нагружения

В1

В2

В3

В4

кQ

0,50

0,63

0,80

1,0

Примечание. Класс нагружения по PC 5138-75 «Техника безопасности. Краны грузоподъемные. Классификация механизмов по режимам работы».

График значений кт

Черт. 4

Значения кт для N0 = 108 приведены на графике черт. 4.

3.4. Коэффициент условий работы

кр = кскос,

где кс - коэффициент, учитывающий условия смазки соединения, кс = 0,7 при обильной смазке без загрязнения; кс = 1,0 при средней смазке; кс = 1,4 при бедной смазке и загрязнении;

кос - коэффициент, учитывающий условия осевого закрепления ступицы на валу. кос = 1,0 при жестком закреплении ступицы; кос = 1,25 при закреплении, допускающем наибольшее осевое смещение.

ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА

Пример 1.

1. Исходные данные.

Определить несущую способность прямобочного зубчатого соединения средней серии 8×52×60 по ГОСТ 1139-58, длиной 120 мм и средней точности изготовления, служащего для крепления на валу цилиндрического прямозубого колеса, имеющего диаметр начальной окружности dw = 200 мм и угол зацепления αtw = 20°, смещение середины зубчатого венца от средней плоскости ступицы ε = 48 мм. Подвод и смятие крутящего момента осуществляется с разных сторон ступицы.

Класс нагружения В2.

Ступица имеет жесткое осевое закрепление на валу. Смазка средняя. Общее время работы механизма Т = 3500 ч. Средняя частота вращения вала nвр = 240 об/мин. Предел текучести материала зубьев меньшей твердости σт = 5500 кгс/см2.

Коэффициент динамичности кдин = 1,25.

2. Расчет на смятие.

Допускаемый соединением крутящий момент

По табл. 1 определяем для соединения прямобочного зубчатого средней серии 8×52×60, SF = 6,72 см3/см.

По табл. 3 для σт = 5500 кгс/см2 определяем σт/n = 4400 кгс/см2.

Общий коэффициент концентрации нагрузки при расчете на смятие

ксм = кз кпр кп.

По табл. 1 определяем dcp = 5,6 см.

Параметр

По табл. 4 при ψ = 0,3 определяем кз = 1,6.

При подводе и снятии крутящего момента с разных сторон ступицы кпр принимается равным большему из значений ккр и ке.

По табл. 5 для соединения 8×52×60 средней серии при L/D = 120/60 = 2 при расчете на смятие определяем ккр = 4,8.

По графику на черт. 3 для  и ψ = 0,3 определяем ке = 1,6.

Принимаем кпр = ккр = 4,8.

При средней точности изготовления принимаем кп = 1,4.

ксм = 1,6 ∙ 4,8 ∙ 1,4 = 10,7;

кдин = 1,25 - по заданию.

¢

3. Расчет на износостойкость.

Допускаемый соединением крутящий момент

По табл. 3 для σт = 5500 кгс/см2 определяем [σ]усл = 1100 кгс/см2.

Общий коэффициент концентрации нагрузки при расчете на износостойкость

кизн = к'зкпр.

По табл. 4 определяем к'з = 1,1 при ψ = 0,3кпр принимается равным большему из значений ккр и ке.

По табл. 5 при L/D = 2 при расчете на износостойкость определяем ккр = 2,1.

По графику на черт. 3 для ε = 0,4 и ψ = 0,3 определяем ке = 1,6.

Принимаем кпр = ккр = 2,1.

кизн = 1,1 ∙ 2,1 = 2,31.

Коэффициент долговечности кд = кQ кт.

При классе нагружения кQ = 0,63.

По графику на черт. 4 для расчетного числа циклов N = 60Tnвр = 60 ∙ 3500 ∙ 240 = 5 ∙ 107 определяем кт = 0,8.

кд = 0,63 ∙ 0,8 = 0,504.

Коэффициент условий работы кр = кскос. Для средних условий смазки кс = 1,0. При жестком осевом закреплении ступицы на валу кос = 1,0.

кр = 1,0 ∙ 1,0 = 1,0

Несущая способность соединения определяется меньшим из допускаемых моментов и равна 26500 кгс ∙ см.

Пример 2.

1. Исходные данные

Проверить правильность выбора размеров эвольвентного зубчатого соединения по ГОСТ 6033-51 D = 50 мм, m = 2 мм, длиной 125 мм высокой точности изготовления, служащего для крепления на валу муфты, передающей крутящий момент М = 30000 кгс ∙ см при коэффициенте динамичности кдин = 1,1.

Меньшая твердость зубьев HRC40.

Общее время работы механизма Т = 5000 ч.

Средняя частота вращения вала nвр = 333 об/мин.

Класс нагружения В3.

Смазка обильная. Осевое закрепление нежесткое.

2. Расчет на смятие.

Условие правильности выбора размеров соединения:

По табл. 2 для D = 50 мм и m = 2 мм определяем SF = 10,4 см3/см

По табл. 3 для твердости HRC40 определяем σт/n = 8000 кгс/см2.

Общий коэффициент концентрации нагрузки при расчете на смятие ксм = кзкпркп. При отсутствии поперечной силы кз = 1,0, кпр = ккр.

По табл. 6 для D = 50 мм, m = 2 мм и  определяем ккр = 7,0, кпр = ккр = 7,0.

Для высокой точности изготовления

кп = 1,1.

ксм = 1,0 ∙ 7,0 ∙ 1,1 = 7,7.

кдин = 1,1 по заданию.

σ = 230 < 945 = [σ]см.

Прочность соединения на смятие обеспечена.

3. Расчет на износостойкость.

Условие правильности выбора размеров сечения

σ ≤ [σ]изн,

По табл. 3 для HRC40 определяем [σ]усл = 1350 кгс/см2.

Общий коэффициент концентрации нагрузки при расчете на износостойкость кизн = к'зкпр.

При нагружении соединения только крутящим моментом к'з = 1,0. При отсутствии поперечной силы кпр = ккр. По табл. 6 для D = 50 мм, m = 2 мм и L/D = 2,5, ккр = 2,8; кпр = ккр = 2,8.

кизн = 1,0 ∙ 2,8 = 2,8.

Коэффициент долговечности кд = кQкт.

При классе нагружения В3 кQ = 0,8.

По графику на черт. 4 для расчетного числа циклов N = 60Тnвр = 60 ∙ 5000 ∙ 333 ∙ 108 определяем кт = 1,0, кд = 0,8 ∙ 1,0 = 0,8.

Коэффициент условий работы кр = кскос. При обильной смазке кс = 0,7. При нежестком осевом закреплении кос = 1,25.

кр = 0,7 ∙ 1,25 = 0,875.

σ = 230 < 685 = [σ]изн.

Износостойкость соединения обеспечена.

СОДЕРЖАНИЕ

 

 






ГОСТЫ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ и ТЕХНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ.
Некоммерческая онлайн система, содержащая все Российские Госты, национальные Стандарты и нормативы.
В Системе содержится более 150000 файлов нормативно-технической документации, действующей на территории РФ.
Система предназначена для широкого круга инженерно-технических специалистов.

Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования

Copyright © www.gostrf.com, 2008 - 2016