МВ65-1
.pdf- діаметр вершин зубів da2 = d2 + 2m = 400 + 2 ×10 = 420 мм;
- діаметр впадин зубів d f 2 = d2 - 2,4m = 400 - 2,4 ×10 = 376 мм;
- найбільший діаметр daM 2 |
£ d a2 |
+ |
6m |
= 420 + |
6 |
×10 |
= 435мм; |
Z1 + 2 |
|
+ 2 |
|||||
|
|
|
2 |
|
-ширина вінця b2 £ 0,75da1 = 0,75 ×120 = 90 мм.
12.Колова швидкість черв’яка за формулою:
V1 = π × d1 × n2 ,
60
де n2 = 400,28 об/хв. - частота обертання черв’яка.
V1 = 3,14 ×100 ×10−3 × 400,28 » 2,1м/с. 60
13. Швидкість ковзання :
|
|
|
|
|
|
VS = |
|
V1 |
|
|
|
|
= |
|
2,1 |
|
|
|
» 2,14 м/с. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
cosγ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cos11019' |
|
|
|
|
|
|||||||||||
По отриманій швидкості VS = 2,14 м/с за табл. 9 визначаємо допустимі контактні |
||||||||||||||||||||||||||
напруження [σ Н ], використовуючи метод інтерполяції: |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
при |
VS = 2м/с |
маємо |
|
|
[σ Н ] = 173МПа, при VS = 3м/с |
маємо |
||||||||||||||||||||
[σ Н ] = 167 МПа; |
DVS = 3 - 2 = 1 м/с, |
D[σ H ] =167 -173 = -6 МПа; |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
¢ |
|
|
|
= [σ H ]( VS =2 ) + ( 2,14 - 2 ) |
D[σ H |
] |
= |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
[σ H ]( VS |
=2,14 ) |
DVS |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
=173 + 0,14 - 6 = 172,16 МПа. |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Відхилення: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
[σ H ]′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
D[σ H ] = |
|
[σ H ]- |
|
100% = |
|
155 -172,16 |
|
×100% |
= 9,97% <10% . |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
[σ H ] |
|
|
|
|
|
172,16 |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
aW |
робити не потрібно, |
|
|
|
|||||||||
Перерахунок |
міжосьової відстані |
|
необхідно |
лише |
||||||||||||||||||||||
перевірити σ H . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
14. Визначаємо кут тертя ρ ' |
та приведений коефіцієнт тертя f ' за табл.12 |
|||||||||||||||||||||||
для заданої пари матеріалів та швидкості ковзання VS = 2,14м/с, застосовуючи |
||||||||||||||||||||||||||
метод інтерполяції: при VS = 2м/с |
маємо |
f ' = 0,035 та ρ '= 2000'= 2,00 ; при |
||||||||||||||||||||||||
V |
S |
= 2,5 м/с |
маємо f '= 0,03 та |
ρ '= 10 40'= 1,670 ; |
DV = 2,5 - 2 = 0,5 м/с, |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
f ′ = 0,03 − 0,035 = −0,005, |
ρ′ = 1,67 − 2 = −0,33. |
Тоді |
|
|
|
- 42 -
ρ(¢VS = 2,14 ) |
= ρ(¢VS =2 ) + ( 2,14 - 2 ) |
|
Dρ′ |
= 2,0o + 0,14 - 0,33 = 1,908o =1o55¢ |
||||||||||||
|
DVS |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
||||
f ¢ |
= f ¢ |
+ ( 2,14 - 2 ) |
|
|
Df ′ |
= 0,035 + 0,14 - 0,004 = 0,034 . |
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
( VS = 2,14 ) |
( VS =2 ) |
|
|
DVS |
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
15. ККД редуктора: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
η = 0,95 × |
tgγ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tg11019' |
|
|
||
|
|
= 0,95 × |
|
( 0 |
|
) » 0,81. |
||||||||||
|
tg(γ + ρ ') |
|
0 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tg 11 19'+1 55' |
|
|||
16. Для редукторів загального призначення приймаємо 7-й ступінь |
||||||||||||||||
точності. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17. |
Коефіцієнт динамічності |
при |
швидкості |
ковзання |
VS до 3м/с |
|||||||||||
приймаємо КV = 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18. Коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження: |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Z |
2 |
|
|
3 |
|
|
|
||
|
|
|
Кβ = |
1 + |
|
|
|
|
× (1 - x), |
|
|
|||||
|
|
|
|
θ |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
де θ - коефіцієнт деформації черв’яка (за табл.13 |
при |
q = 10 та |
Z1 = 2 маємо |
θ= 86 );
x- допоміжний коефіцієнт (при незначних коливаннях навантаження x = 0,6 ).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
× (1 - 0,6) » 1,04 . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Тоді |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кβ |
= |
1 + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
86 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
19. Коефіцієнт навантаження |
K = Kβ × KV = 1,04 ×1 = 1,04 . |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
20. Перевірка контактних напружень σ H £ [σ H ]: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
3 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
T × K × |
|
|
|
+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
170 |
3 |
|
|
q |
|
|
|
|
|
170 |
|
1194 ×10 |
|
×1,04 × |
+ |
1 |
|
|
|
|
||||||||||||||
σ H |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
» 133,95 |
МПа; |
|||||||||||||||
|
|
Z2 |
|
|
|
a3 |
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
2503 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так як σ H = 133,95МПа<[σ H ] = 172,16 Мпа, то умова міцності виконується. 21. Еквівалентне число зубів черв’ячного колеса:
Z = |
Z2 |
|
= |
40 |
» 42 . |
|
|
(cos11019')3 |
|||
V |
γ |
|
|
||
|
cos3 |
|
|
22. Коефіцієнт форми зуба YF : за табл.14 в залежності від ZV = 42 маємо
YF = 2,24.
23. Перевірка міцності зубів черв’ячного колеса на згин по нормальним напруженням σ F £ [σ OF ]:
- 43 -
σ F |
|
1,2 ×T × K ×Y |
F |
|
1,2 ×1194 ×103 ×1,04 × 2,24 |
|
<[σ OF ] = 53,2 |
|
||||
= |
|
|
|
3 |
= |
|
|
= 9,27 |
МПа, |
|||
|
Z |
2 |
× b × m2 |
|
40 × 90 ×102 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
тобто умова міцності виконується.
24.Сили, які діють у черв’ячному зачепленні, Н:
-колова сила на черв’ячному колесі Ft 2 , яка дорівнює осьовій силі на черв’яку
F |
: |
F |
= F |
= |
2T3 |
= |
2 ×1194 ×103 |
» 5970Н; |
|
|
|||||||
a1 |
|
t 2 |
a1 |
|
d2 |
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
- колова сила на черв’яку Ft1, яка дорівнює осьовій силі на черв’ячному
колесі F |
: |
F |
= F |
= |
2T2 |
= |
2 × 74,61 |
×103 |
» 1492Н; |
|
|
|
|||||||
a2 |
|
t1 |
a2 |
|
d1 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- радіальна сила на черв’ячному колесі Fr 2 , яка дорівнює радіальній силі
на черв’яку Fr1 : F |
= F |
= F |
× tgα = 5970 ×tg 200 |
» 2173Н, |
|
r 2 |
r1 |
t 2 |
|
|
|
де α = 200 - кут зачеплення. |
|
|
|
||
Отримані результати записуємо в таблицю. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
Число заходів черв’яка Z1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||
Число зубів черв’ячного колеса Z 2 |
|
|
40 |
||
|
|
|
|||
Коефіцієнт діаметру черв’яка q |
|
|
|
10 |
|
Модуль m , мм |
|
|
|
|
10 |
Міжосьова відстаньaW , мм |
|
|
|
250 |
|
Основні розміри черв’яка, мм: |
|
|
|
|
|
- ділильний діаметр d1 |
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
- діаметр вершин витків da1 |
|
|
|
120 |
|
- діаметр впадин витків d f 1 |
|
|
|
76 |
|
- довжина нарізної частини шліфованого |
|
|
|||
|
|
|
|||
черв’яка b1 |
|
|
|
|
160 |
- ділильний кут підйому витка γ |
|
|
|
110 19' |
|
|
|
|
|||
Основні розміри вінця черв’ячного колеса, |
|
|
|||
мм: |
|
|
|
|
|
- ділильний діаметр d2 |
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
- діаметр вершин зубів da2 |
|
|
|
420 |
|
- діаметр впадин зубів d f 2 |
|
|
|
376 |
|
- найбільший діаметр d aM 2 |
|
|
|
||
|
|
|
435 |
||
- ширина вінця b2 |
|
|
|
|
90 |
|
|
|
|
|
|
Колова швидкість черв’яка V1 , м/с |
|
|
2,1 |
||
|
|
|
- 44 -
Швидкість ковзання VS , м/с |
|
2,14 |
|
|
|
|
|
||
ККД редуктора |
|
0,81 |
|
|
Ступінь точності |
|
7-й |
|
|
Сили, що діють у черв’ ячному зачепленні, |
|
|
|
|
Н: |
на черв’ яку |
|
|
|
- колова Ft1 |
|
1492 |
|
|
|
|
|
||
- осьова Fa1 |
|
5970 |
|
|
- радіальна Fr1 |
|
2173 |
|
|
|
на черв’ячному колесі |
|
|
|
- колова Ft 2 |
|
5970 |
|
|
- осьова Fa2 |
|
1492 |
|
|
- радіальна Fr 2 |
|
2173 |
|
|
|
|
|
||
|
ЗМІСТ |
|
|
|
|
ВСТУП………………………………………………………………………………………….2 |
|
|
|
|
1. Кінематичний та силовий розрахунок приводу…………………………………………....3 |
|
||
ПРИКЛАД ……………………………………………………………………………………………..5 |
|
|
||
|
2. Розрахунок прямозубої циліндричної передачі…………………………………………....7 |
|
||
|
3. Розрахунок косозубої циліндричної передачі…………………………………………….13 |
|
|
|
ПРИКЛАД ……………………………………………………………………………………………19 |
|
|
||
|
4. Розрахунок конічної прямозубої передачі………………………………………………...24 |
|
|
|
ПРИКЛАД ……………………………………………………………………………………………30 |
|
|
||
|
5. Розрахунок черв'ячної передачі…………………………………………………………...36 |
|
|
|
ПРИКЛАД ……………………………………………………………………………………………39 |
|
|
||
ДОДАТКИ…………………………………………………………………………………………….44 |
|
|
||
Таблиця 1. Орієнтовні значення ККД деяких механічних передач................................................. |
|
45 |
||
Таблиця 2. Електродвигуни асинхронні серії 4А.............................................................................. |
|
46 |
||
Таблиця 3. Орієнтовні значення коефіцієнта KHβ для зубчастих передач редукторів, що |
47 |
|||
працюють при змінному навантаженні.............................................................................................. |
|
|||
Таблиця 4. Значення коефіцієнта KFβ................................................................................................. |
|
48 |
||
Таблиця 5. Орієнтовні значення коефіцієнта KFV.............................................................................. |
|
49 |
||
Таблиця 6. Коефіцієнт форми зуба YF для циліндричних коліс....................................................... |
|
50 |
||
Таблиця 7. Значення коефіцієнта KHα для косозубих передач........................................................ |
|
50 |
||
Таблиця 8. Значення коефіцієнта KHβ................................................................................................ |
|
51 |
||
Таблиця 9. Допустимі контактні напруження для черв'ячних коліс із умови стійкості проти |
|
|||
заїдання……………………………………………………………………………………………….52 |
|
|
||
Таблиця 10. Значення модулів m та коефіцієнта q діаметра черв'яка............................................ |
53 |
|||
Таблиця 11. Значення кута підйому γ на ділильному циліндрі черв'яка…………………………54 |
|
|||
Таблиця 12. Приведені коефіцієнт тертя f та кут тертя ρ′ при роботі черв'ячного колеса з |
|
|||
олов'янистої бронзи по стальному черв'яку...................................................................................... |
|
55 |
||
Таблиця 13. Коефіцієнт деформації черв'яка θ …………………………………………………...56 |
|
|
||
Таблиця 14. Коефіцієнт форми зуба YF для черв'ячних коліс.......................................................... |
|
56 |
ДОДАТКИ
- 45 -
Таблиця 1 - Орієнтовні значення ККД деяких передач
Назва передачі |
К.К.Д. |
|
|
Пасові передачі: |
|
плоскопасова |
0,95...0,96 |
клинопасова |
0,95...0,96 |
Ланцюгова передача |
0,92...0,94 |
Конічний одноступінчатий редуктор |
0,95...0,96 |
Циліндричний одноступінчатий редуктор |
0,97...0,98 |
Черв’ячний редуктор: |
|
черв’як з одним заходом Z=1 |
0,7...0,75 |
черв’як з двома заходами Z=2 |
0,75...0,82 |
черв’як з чотирма заходами Z=4 |
0,85...0,95 |
|
|
- 46 -
Таблиця 2- Електродвигуни асинхронні серії 4А, закриті, що обдуваються
|
|
Коефіцієнт |
Синхронна |
|
Номінальна |
Типорозмір |
частота |
||
потужність, кВт |
ковзання ξ , % |
обертання, |
||
|
||||
|
|
|
об/хв. |
|
0,55 |
4А 71А4 |
7,3 |
1500 |
|
0,75 |
4А 71В4 |
7,5 |
1500 |
|
1,1 |
4А 80А4 |
5,4 |
1500 |
|
1,5 |
4А 80В4 |
5,8 |
1500 |
|
2,2 |
4А 90L4 |
5,1 |
1500 |
|
3,0 |
4А 100S4 |
4,4 |
1500 |
|
4,0 |
4А 100L4 |
4,7 |
1500 |
|
5,5 |
4А 112М4 |
3,7 |
1500 |
|
7,5 |
4А 132S4 |
3,0 |
1500 |
|
11,0 |
4А 132М4 |
2,8 |
1500 |
|
15,0 |
4А 160S4 |
2,3 |
1500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
- 47 - |
|
- 48 -
Таблиця 3
Орієнтовні значення коефіцієнта КНβ для зубчастих передач редукторів, що працюють при змінному навантаженні
|
|
Твердість НВ поверхонь зубів |
||
|
Розташування зубчастих коліс |
|
|
|
|
відносно опор |
|
|
|
≤350 |
>350 |
|||
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Симетричне |
1,00 – 1,15 |
1,05 – 1,25 |
|
|
Несиметричне |
1,10 – 1,25 |
1,15 – 1,35 |
|
|
||||
|
Консольне |
1,20 – 1,35 |
1,25 – 1,45 |
|
|
Менші значення приймають для передач з відношенням ψвd=b/d1=0,4; при збільшені ψвd до 0,6 для консольного розташування коліс та ψвd до 0,8 при несиметричному розташуванні їх необхідно приймати більші із вказаних у таблиці значень КНβ. При сталому навантаженні КНβ=1.
Визначення ψвd див. формулу (3.8)
- 49 -
Таблиця 4 - Значення коефіцієнта КFβ
|
|
Твердість робочих поверхонь зубів |
|
||
ψвd=b/dω1 |
|
|
|
|
|
|
|
НВ ≤ 350 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
І |
ІІ |
|
ІІІ |
IV |
|
|
|
|
|
|
0,2 |
1,00 |
1,04 |
1,18 |
1,10 |
|
|
1,03 |
1,07 |
1,37 |
1,21 |
|
0,4 |
|||||
|
1,05 |
1,12 |
1,62 |
1,40 |
|
0,6 |
|||||
|
1,08 |
1,17 |
- |
1,59 |
|
0,8 |
|||||
|
1,10 |
1,23 |
- |
- |
|
1,0 |
|||||
|
1,13 |
1,30 |
- |
- |
|
1,2 |
|||||
|
1,19 |
1,38 |
- |
- |
|
1,4 |
|||||
|
1,25 |
1,45 |
- |
- |
|
1,6 |
|||||
|
|
|
|
|
|
1,8 |
1,32 |
1,53 |
- |
- |
Примітка. Дані в стовпчику І відносяться до симетричного розташуванню зубчастих коліс відносно опор; ІІ – до несиметричного; ІІІ – до консольного при установці валів на кулькових підшипниках; ІV – те ж, але при установці на роликових підшипниках.
Таблиця 5 - Орієнтовні значення коефіцінта КFV
|
|
Твердість НВ |
|
Колова швидкість V, м/с |
|
||
|
Ступінь точності |
робочої поверхні |
|
|
|
|
|
|
|
зубів |
3 |
|
3…8 |
|
8…12,5 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
≤350 |
1/1 |
1,2/1 |
|
1,3/1,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
>350 |
1/1 |
1,15/1 |
|
1,25/1 |
|
- 50 - |
7 |
≤350 |
1,15/1 |
1,35/1 |
|
1,45/1,2 |
|
|
|||||||
|
|
||||||
|
>350 |
1,15/1 |
1,25/1 |
|
1,35/1,1 |
||
|
|
|
|||||
|
|
≤350 |
1,25/1,1 |
1,45/1,3 |
|
-/1,4 |
|
|
|
|
|||||
8 |
>350 |
1,2/1,1 |
1,35/1,2 |
|
-/1,3 |
||
|
|
|
Примітка. У чисельнику значення КFV для прямозубих передач, у знаменнику – для косозубих
Таблиця 6 - Коефіцієнт форми зуба YF для циліндричних коліс
Z |
17 |
20 |
25 |
27 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
³ |
|
100 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
YF |
4,28 |
4,09 |
3,09 |
Х |
3,80 |
3,70 |
3,66 |
3,62 |
3,61 |
3,61 |
Х |
3,60 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 7 - Значення коефіцієнта КНα для косозубих передач
|
|
|
Колова швидкість V , м/с |
|
||
Ступінь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
точності |
До 1 |
5 |
|
10 |
15 |
20 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
6 |
1 |
1,02 |
|
1,03 |
1,04 |
1,05 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
1,02 |
1,05 |
|
1,07 |
1,10 |
1,12 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
1,06 |
1,09 |
|
1,13 |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
1,1 |
1,16 |
|
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
- 51 -