Министерство образования Республики Беларусь Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра "Основы проектирования машин"

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КИНЕМАТИЧЕСКОЕ

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗУБЧАТОГО МЕХАНИЗМА

Методические указания по курсовому проектированию для студентов

Могилев 2004

Механических специальностей

УДК 621.01:621.81 ББК 34.41

Рекомендовано к опубликованию

комиссией методического совета

Белорусско-Российского университета

Одобрено кафедрой «Основы проектирования машин» «18» октября

2004 г., протокол №3

Составитель канд. техн. наук, доц. В.Л. Комар

Предназначены для выполнения курсового проектирования по курсу ТММ для студентов механических специальностей.

Учебное издание

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КИНЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЗУБЧАТОГО МЕХАНИЗМА

Технический редактор А.Т. Червинская Компьютерная верстка Н.П. Полевничая Рецензент доц. Д.М. Макаревич

Ответственный за выпуск В.Л. Комар

Подписано в печать Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать трафарет-ная. Усл. печ. л. Уч.-изд. л. .Тираж 200 экз. Заказ №____

Издатель и полиграфическое исполнение:

Государственное учреждение высшего профессионального образования

"Белорусско-Российский университет"

Лицензия №02330/375 от 29.06.2004 г.

212005, Г. Могилев, пр-т Мира, 43

© ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет», 2004

1 Цель и объем задания

Целью выполнения данного листа курсового проекта является ознаком­ление студентов с методикой расчета геометрических параметров смещенных зубчатых передач и подбора чисел зубьев планетарных зубчатых механизмов по заданному передаточному отношению и условию соосности, а также по­строения плана скоростей и частот вращения колес механизма.

Объем задания

1 Произвести геометрический расчет цилиндрической эвольвентной зубчатой передачи по заданным числам зубьев и модулю 5-го и 6-го зубчатых колес. Расчет должен быть согласован с ГОСТ 16532-70.

2. Вычертить зубчатое зацепление в стандартном масштабе.

2. Определить активную линию зацепления зубчатой передачи и коэффициент торцового перекрытия графическим и аналитическим способом.

2. Определить активные профили зубьев, оттенив их на чертеже.

2. Определить общее передаточное отношение заданного привода механизма и передаточные отношения простой и планетарной ступени.

3. Подобрать числа зубчатых колес планетарной ступени исходя из условия соосности и соблюдения заданного передаточного отношения.

2. Вычертить кинематическую схему зубчатого механизма в масштабе.

2. Определить частоты вращения всех зубчатых колес аналитическим методом.

2. Построить планы линейных скоростей и частот вращения.

3. Определить частоты вращения всех зубчатых колес исходя из плана частот вращения.

11 Результаты сравнить с аналитическим расчетом.

2 Геометрический расчет и построение эвольвентного зацепления

2.1 Геометрический расчет прямозубой передачи

Исходными данными для расчета параметров являются: число зубьев шестерни Z₅, число зубьев колеса Z₆, модуль m.

Нарезание производится по методу обкатки инструментом реечного ти­на, который профилируется на основе исходного контура по ГОСТ 13755-81.

Известно, что при нарезании по методу обкатки зубчатых колес с чис­лом зубьев Z < 17 происходит подрезание ножки зуба, ослабление прочности зубчатого колеса и ухудшение других качественных показателей передачи. Подрезание не допускается. Избежать его можно соответствующей установ­кой режущего инструмента.

Если при нарезании делительная прямая рейки (прямая, по которой толщина зуба равна ширине впадины) касается делительной окружности на­резаемого колеса, то такие зубчатые колеса называются колесами без смеще­ния (рисунок 1, а), если не касается или пересекает делительную окружность, то такие колеса называются колесами со смещением. Смещение принимается положительным, если делительная прямая не пересекает делительную окруж­ность нарезаемого колеса (рисунок 1, б), и отрицательным, если пересекает ее (рисунок 1, в). Положительное смещение дает возможность нарезания колес без подрезания ножки зуба.

а)

б)

в)

а - нулевое смещение; б - положительное смещение; в - отрицатель­ное смещение

Рисунок 1 - Виды смещения режущего инструмента

Если при расчете геометрических параметров руководствоваться только отсутствием подрезания ножки и возможностью сохранения делительного межосевого расстояния, то коэффициенты смещения будут выбираться сле­дующим образом:

1) при Z= Z₅ + Z₆ 34, коэффициент смещения шестерни определяется по формуле

а коэффициент смещения колеса

2) при Z< 34 коэффициенты смещения обоих колес вычисляются по формулам:

;

3) при заданном требуемом межосевом расстоянии a_w определяется суммарный коэффициент смещения X, а затем Х₅ и Х₆;

4) при любом из вышеперечисленных вариантов коэффициенты смеще­ния можно выбрать по [6, таблица 1].

После выбора коэффициентов смещения параметры зубчатых колес оп­ределяются по формулам, приведенным в таблице 1.

При пользовании таблицей нужно учесть, что:

• коэффициент высоты головки h_a — 1;

• коэффициент радиального зазора с* = 0,25.

Таблица 1 - Расчет геометрических параметров прямозубых цилиндри­ческих зубчатых колес

Окончание таблицы 1

После расчета параметров должна быть произведена проверка коэффициента торцового перекрытия по уравнению

Для прямозубых передач рекомендуется 1,2.

2.2 Пример расчета геометрических параметров прямозубой цилиндрической передачи при заданном осевом расстоянии а_w

Исходные данные: Z₅ = 14; : Z₆ = 20; m = 6 мм; а_w = 105 мм.

Исходный контур инструмента нарезания колес имеет следующие па­раметры:

= 20⁰ - угол профиля зуба;

7

8

9

10

11

По результатам расчета строим картину неравносмещенного эвольвент-ного зацепления.