- •Нижегородский государственный технический университет институт промышленных технологий машиностроения Кафедра «теоретическая и прикладная механика»
- •Код задания: дм-03.01-00.15.01
- •1 Техническое предложение
- •1.1 Введение
- •1.2 Энергетический и кинематический расчеты привода
- •1.3 Проектировочный расчет зубчатых передач редуктора
- •1.3.1 Материал и термообработка зубчатых колес
- •1.3.2 Режим работы передачи и число циклов перемены напряжений
- •1.3.3 Допускаемые контактные напряжения на сопротивление
- •1.3.4 Коэффициенты расчетной нагрузки при расчете по контактным
- •1.3.5 Расчет цилиндрической тихоходной передачи
- •1.3.6 Расчет цилиндрической быстроходной передачи
- •1.4 Предварительный расчет диаметров валов
- •1.5 Расчет цепной передачи
- •1.6 Подбор муфты
- •2 Эскизный проект
- •2.1 Основные параметры привода
- •2.2 Проверочный расчет зубчатых передач редуктора
- •2.2.1 Проверка выбора механических характеристик материала
- •2.2.2 Допускаемые напряжения
- •2.2.3 Коэффициенты расчетной нагрузки kakvkk
- •2.2.4 Контактные напряжения н и Нmax
- •2.2.5 Напряжения изгиба f и Fmax
- •2.3 Конструкция зубчатых колес
- •2.4 Конструктивные элементы редуктора
- •2.5 Смазка зацеплений и подшипников
- •2.6 Усилия в передачах
- •2.7 Проверочный расчет валов на изгиб и кручение
- •2.8 Подбор подшипников качения
- •2.9 Расчет шпоночных соединений.
2.2.2 Допускаемые напряжения
2.2.2.1 Допускаемые расчетные контактные напряжения (таблица 1.7) не изменились : – быстроходная ступень НР = 606 МПа;
– тихоходная ступень НР = 800 МПа.
2.2.2.2 Уточненные допускаемые напряжения на сопротивление усталос-ти при изгибе определяют раздельно для z1 и z2 по формуле [3, c.14] :
FР = FlimbYNYYRYX / SF , (2.1)
где__Flimb Flim0 = 550 МПа (с.15) – базовый предел выносливости на изгиб;
SF = 1,7 [2, c.11] – коэффициент запаса прочности;
YN – коэффициент долговечности; так как NFE NFlim = 4106. то YN = 1;
Y = 1,082 – 0,172 lgm [3, c.14] – опорный коэффициент :
– быстроходная ступень Y = 1,082 – 0,172 lg 1,5 = 1,0;
– тихоходная ступень Y = 1,082 – 0,172 lg 2 1,0;
YR – коэффициент шероховатости переходной поверхности [3, c.14]: при зубофрезеровании и шлифовании YR = 1,0;
YX =1 (d 400 мм) – коэффициент, учитывающий размеры зубчатых колес.
По формуле (2.1) будем иметь :
– Б.ст. FР1,2 = 5501111 / 1,7 = 324 МПа;
– Т.ст. FР1,2 = 5501111 / 1,7 = 324 МПа .
2.2.2.3 Допускаемые напряжения при действии максимальной нагрузки [3, c.15]: – z1: закалка ТВЧ; НРmax = 44HRCЭ = 4447,5 = 2222 МПа;
– z2: улучшение НРmax = 2,8 Т = 2,8790 = 2212 МПа.
Предельные напряжения зубьев при изгибе [3, c.15] :
FSt = FlimbYNmaxKSt ,
где при qF = 6 _YNmax = 4; KSt = 1,3; FSt = 55041,3 = 2860 МПа.
Допускаемые изгибные напряжения при действии максимальной нагрузки [3, c.15]: FРmax = FSt YX / SFSt ,
где SFSt – коэффициент запаса прочности: SFSt = 1,75YZ – при 99%-ной вероятности неразрушения зубьев;
YZ - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки :
– z1: заготовка – прокат, YZ1 = 0,9 ;
– z2 – заготовка – поковка, YZ2 = 1,0 .
Тогда SFSt1 = 1,750,9 = 1,58 ; SFSt2 = 1,751 = 1,75 ;
FРmax1 = 28601 / 1,58 = 1810 МПа; FРmax2 = 28601 / 1,75 = 1630 МПа .
2.2.3 Коэффициенты расчетной нагрузки kakvkk
2.2.3.1 Коэффициенты KV [3, c.6] :
KV = 1 + wVbW / (FtKA) ,
где wV – удельная окружная динамическая сила, Н / мм, для передачи [3,c.7, 9]:
Цилиндрической быстроходной |
Цилиндрической тихоходной |
wV = g0v aW / u wVmax; |
wV = g0v aW / u wVmax , |
где – коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и моди-фикации профиля головки зубьев [3, c.7, 8] ;
g0 – коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления z1 и z2 [3, c.7].
Окружное усилие, Н :
Ft = 2000 T1 / d1 ; |
Ft = 2000 T1 / d1 |
Результаты расчета KHV и KFV приведены в таблице 2.1.
2.2.3.2 Коэффициенты KН и KН [3, c.7] не изменились (см. таблицу 1.9)
|
|
KН0 |
KН |
KН0 |
KН |
|
|
Б.ст. |
1,8 |
1,34 |
1,6 |
1,26 |
|
|
Т.ст. |
1,8 |
1,33 |
1,6 |
1,25 |
|
_Таблица 2.1 – Коэффициенты KV
Ступень редуктора |
П а р а м е т р ы | ||||||
|
Ft |
|
g0 |
wV |
wVmax |
KV | |
быстроходная (цилиндрическая) |
KHV |
813 |
0,02 |
5,6 |
0,96 |
380 |
1,026 |
KFV |
0,06 |
2,88 |
1,078 | ||||
тихоходная (цилиндрическая) |
KHV |
4180 |
0,02 |
0,21 |
1,002 | ||
KFV |
0,06 |
0,64 |
1,007 |
Коэффициенты KF , KF при расчете на изгиб :
передача цилиндрическая быстроходная |
передача цилиндрическая тихоходная |
KF = 0,18 + 0,82 KН0 = = 0,18 + 0,821,8 = 1,65; |
KF = 0,18 + 0,82 KН0 = = 0,18 + 0,821,8 = 1, 65; |
KF = KН0 = 1,6 1,4 . |
KF = KН0 = 1,6 1,4 . |
2.2.3.3 Коэффициенты расчетной нагрузки для передачи :
Цилиндрической быстроходной |
Цилиндрической тихоходной |
KH = 11,0261,341,26 = 1,73; |
KH = 11,0021,331,25 = 1,67; |
KF = 11,0781,651,6 = 2,84,; |
KF = 11,0071,651,6 = 2,65. |