- •Прикладная механика
- •1 Общий расчет привода
- •Примеры общего расчета привода
- •Результаты общего расчета привода с одноступенчатым червячным редуктором
- •2 Расчёт одноступенчатого редуктора с
- •2.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •2.8 Проверочный расчет выходного вала цилиндрического прямозубого и косозубого редукторов
- •Суммарные реакции опор (реакции для расчета подшипников):
- •2.8.1.3 Определение изгибающих и крутящих моментов по длине вала
- •2.8.2.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •2.8.2.2 Определение внешних нагрузок - реакций связей
- •2.8.2.3 Определение внутренних усилий в поперечных сечениях вала
- •2.8.2.4 Выбор материала. Расчет вала на статическую прочность
- •3. Расчет одноступенчатого редуктора
- •3.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •3.2 Выбор материала и термической обработки колес
- •3.3 Допускаемые контактные напряжения
- •3.4 Допускаемые изгибные напряжения
- •3.5 Проектировочный расчет конической прямозубой передачи
- •3.5.1 Диаметр внешней делительной окружности колеса
- •3.5.2 Углы делительных конусов шестерни и колеса, конусное
- •3.5.3 Модуль передачи
- •3.5.4 Число зубьев конических колес
- •3.5.5 Фактически передаточное число
- •3.5.6 Размеры колес конической передачи
- •3.5.7 Силы в зацеплении
- •3.5.8 Степень точности зацепления
- •3.6 Проверочный расчет зубьев конического колеса
- •3.6.1 Проверка зубьев конического колеса по напряжениям изгиба
- •3.6.2 Проверка зубьев конического колеса по
- •3.7 Эскизное проектирование конической передачи
- •3.7.1 Проектировочный расчет входного вала
- •3.7.1.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •3.7.1.2 Геометрические размеры входного вала
- •3.7.2 Проектировочный расчет выходного вала
- •3.7.2.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •3.7.2.2 Геометрические размеры выходного вала
- •3.7.3 Выбор подшипников для валов
- •3.7.4 Эскизная компоновка передачи
- •3.8 Проверочный расчет выходного вала конического прямозубого
- •3.8.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •3.8.3 Определение изгибающих и крутящих моментов по длине вала и построение эпюр Мх(z), Му(z), Мz(z)
- •3.8.4 Выбор материала. Расчет вала на статическую прочность
- •4 Расчет одноступенчатого редуктора
- •4.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •4.2 Выбор материала червяка и колеса
- •Ожидаемая скорость скольжения, для данного задания
- •4.3 Допускаемые контактные напряжения
- •4.4 Допускаемые изгибные напряжения
- •4.5 Проектировочный расчет червячной передачи
- •4.5.1 Межосевое расстояние
- •4.5.2 Основные параметры передачи
- •4.5.3 Геометрические размеры червяка и колеса
- •4.5.4 Кпд передачи
- •4.5.5 Тепловой расчет передачи
- •4.5.6 Силы в зацеплении
- •4.5.7 Степень точности зацепления
- •4.6 Проверочный расчет зубьев колеса
- •4.6.1 Проверочный расчет по контактным напряжениям
- •4.6.2 Проверочный расчет по напряжениям изгиба зубьев
- •4.7 Эскизное проектирование червячной передачи
- •4.7.1.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •4.7.1.2 Геометрические размеры вала и выбор подшипников
- •Диаметр вала (цапфы) под подшипники
- •4.7.3 Эскизная компоновка передачи
- •4.8 Проверочный расчет выходного вала червячного редуктора
- •4.8.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •4.8.2 Определение внешних нагрузок – реакций связей
- •4.8.3 Определение внутренних усилий в поперечных сечениях вала
- •4.8.4 Выбор материала. Расчет вала на статическую прочность
- •5 Проверочный расчёт подшипников выходного
- •5.2 Методика расчёта роликового конического однорядного
- •5.2.2 Расчёт по динамической грузоподъемности
- •1.1 Расчётная схема. Исходные данные
- •1.2 Проверочный расчёт подшипника по динамической
- •2.1 Расчётная схема. Исходные данные
- •3.1 Расчётная схема. Исходные данные
- •3.2 Проверочный расчёт подшипника по динамической
- •6 Расчет соединения вал-ступица выходного вала
- •6.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •6.3 Проверочный расчет шпоночного соединения на прочность
- •Примеры выбора шпонки и расчета соединения вал-ступица выходного вала редуктора
- •1.1 Расчётная схема. Исходные данные
- •1.3 Проверочный расчёт шпоночного соединения на прочность
- •2.1 Расчётная схема. Исходные данные
- •3.1 Расчётная схема. Исходные данные
- •3.3 Проверочный расчет шпоночного соединения на прочность
- •7 Выбор муфты входного вала
- •8 Эскизное проектирование корпуса редуктора
- •Толщина упорного буртика δ1и толщина фланца δ2:
- •9 Сборка и особенности эксплуатации редуктора
- •Справочные материалы для расчёта
- •Нормальные линейные размеры, мм
- •Кратные и дольные единицы си
- •Соотношения между единицами физических величин
- •Общие данные по материалам для всех видов задач
- •Механические характеристики некоторых марок стали
- •Отливки из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом
- •Твердость и режимы отливок из антифрикционного чугуна
- •Электродвигатели общего применения, асинхронные (переменного тока, закрытые, обдуваемые)
- •Диаметры вала электродвигателей (мм)
- •Электродвигатели общего применения, асинхронные (в защищенном (а), закрытом обдуваемом (ао) исполнении)
- •Технические данные двигателей постоянного тока серии 2п общепромышленного применения (напряжение 27в, закрытого типа с принудительной вентиляцией)
- •Технические данные двигателей постоянного тока специального назначения, применяемые в электроприводах авиационных систем (закрытого типа с перпендикулярной вентиляцией)
- •Технические данные двигателей постоянного тока специального назначения, применяемые в электроприводах ракетно-артиллерийских систем (закрытого типа с принудительной вентиляцией)
- •Значения кпд и передаточных отношений I (чисел u) передач
- •Стандартные передаточные числа u (отношения I )
- •Материалы для изготовления зубчатых колес и варианты термической обработки (то)
- •Основные материалы для изготовления зубчатых колес
- •Пределы контактной и изгибной выносливости зубьев
- •Значения коэффициента ширины колеса
- •Степень точности передач по нормам плавности в зависимости от скорости
- •Коэффициент формы зуба yf для эвольвентного
- •Коэффициенты смещения Хе1 и Хе2 для определения внешнего диаметра конических прямозубых колес
- •Коэффициенты формы зуба yf в зависимости от коэффициента смещения инструмента Хе1
- •Формулы определения основных размеров нормальных зубчатых колес и сил в зацеплении
- •Материалы для изготовления червячных колес и их характеристики
- •Допускаемые контактные и изгибные напряжения
- •Значения [σ]но для червячных колес из условия стойкости передачи к заеданию
- •Механические характеристики и значения [σ]fo для материалов червячных колес
- •Сочетание модулей m и коэффициентов q диаметра червяка
- •Зависимости приведенного коэффициента трения f ' и угла трения ρ' между червяком и колесом от скорости скольжения Vs
- •Коэффициент формы зуба yf для червячных колес
- •Данные для определения размеров валов
- •Зависимость высоты заплечика (tцил, tкон), координаты фаски подшипника r и размера фаски (f) от диаметра (d)
- •Основные размеры биметаллических втулок
- •Допустимые значения [р] и [рv] для подшипников скольжения
- •Значения коэффициентов радиальной х и осевой у нагрузок для однорядных подшипников
- •Значение коэффициента безопасности Кσ для подшипников качения
- •Значения температурного коэффициента Кт для подшипников качения
- •Основные материалы для изготовления валов
- •Муфты втулочные со шпонками (размеры в мм)
- •Муфты фланцевые
- •Значения коэффициента режима работы для муфт
- •Соединения шлицевые (зубчатые) прямобочные
- •Масла, применяемые для зубчатых передач
- •Масла, применяемые для червячных передач
- •Значения вязкости масел
- •На усталостную прочность
- •(Для шпоночного паза)
- •Рекомендации по расчету корпуса редуктора
- •Перечень основных стандартов по деталям машин
- •Тригонометрические функции
Материалы для изготовления червячных колес и их характеристики
Группа I. Оловянные бронзы, применяемые при скорости скольжения VS ≥ 5 м/с.
Группа II. Безоловянные бронзы и латуни, применяемые при скорости скольжения VS = 2…5 м/с.
Группа III. Мягкие серые чугуны, применяемые при скорости скольжения VS < 2 м/с.
Таблица 25
|
Группа материала |
Марка бронзы, чугуна |
Способ отливки |
σТ |
σВ |
σВИ |
VS, м/с |
|
Н/мм2 | ||||||
|
I |
Бр010Н1Ф1 Бр010Ф1 Бр010Ф1 |
Центробежный В кокиль В песок |
165 195 132 |
285 245 215 |
- - - |
> 5 > 5 > 5 |
|
II |
БрА9ЖЗЛ БрА9ЖЗЛ БрА9ЖЗЛ БрА10Ж4Н4 |
Центробежный В кокиль В песок В кокиль |
200 195 195 430 |
500 490 392 650 |
- - - - |
2…5 2…5 2…5 2…5 |
|
III |
СЧ15 СЧ20 |
В песок В песок |
- |
- |
320 360 |
< 2 |
Примечания: 1. Допускаемое напряжение при Nц = 107;
[σ]НО = 0,75 σВ для червяков с НВ ≤ 350;
[σ]НО = 0,9 σВ для червяков с НRC ≥ 45 (НВ > 350).
2. Для червяков применяют те же марки сталей, что и для зубчатых колес (см. табл.16).
Таблица 26
Допускаемые контактные и изгибные напряжения
|
Группа материала |
Контактные напряжения, Н/мм2 |
Изгибные напряжения, Н/мм2 | |
|
червяк с НВ ≤ 350 |
червяк с НВ > 350 | ||
|
I |
[σ]Н = КHLСV [σ]НО |
[σ]F = KFL[σ]F0 | |
|
[σ]НО = 0,75 σВ |
[σ]НО = 0,9 σВ |
[σ]F0 = 0,25 σT + 0,08σВ | |
|
II |
[σ]Н = [σ]НО – 25VS |
[σ]F = KFL[σ]F0 | |
|
[σ]НО = 250 |
[σ]НО = 300 |
[σ]F0 = 0,25 σT + 0,08σВ | |
|
III |
[σ]Н = 175 – 35 VS |
[σ]F = KFL[σ]F0 [σ]F0 = 0,12 σвu | |
Примечание. Коэффициент интенсивности изнашивания зубьев
CV = 1,66VS-0,352 или
VS, м/с … 5 6 7 ≥ 8
СV……….0,95 0,88 0,83 0,8.
Таблица 27
Значения [σ]но для червячных колес из условия стойкости передачи к заеданию
|
Материалы |
[σ]НО, МПа, при скорости скольженияVs, м/с | |||||||
|
венца червячного колеса |
червяка |
0,5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
6 |
8 |
|
БрА9ЖЗЛ |
сталь НRC > 45 (HB > 430) |
182 |
179 |
173 |
167 |
161 |
150 |
138 |
|
БрА9Ж4Л
|
сталь НВ > 430 |
250 |
230 |
210 |
180 |
160 |
120 |
90 |
|
БрА10Ж4Н4Л |
сталь НВ > 430 |
196 |
192 |
187 |
181 |
175 |
164 |
152 |
|
CЧ 12-28 или СЧ 15-35 |
СЧ 15-32 СЧ 18-36 СЧ 21-40 |
184 |
170 |
140 |
120 |
- |
- |
- |
Таблица 28
Механические характеристики и значения [σ]fo для материалов червячных колес
|
Материал |
Способ литья |
σв, МПа |
σт, МПа |
Твердость червяка HRC<45(HB<430) [σ]FO |
Твердость червяка HRC>45(HB>430) [σ]FO | ||
|
неревер- сивная |
ревер- сивная |
неревер- сивная |
ревер- сивная | ||||
|
Бр010Ф1 |
В землю |
180 |
110 |
40 |
29 |
50 |
36 |
|
Бр010Ф1 |
В кокиль |
225 |
150 |
58 |
42 |
72 |
52 |
|
Бр0ФН10 |
Центробежный |
280 |
165 |
65 |
46 |
81 |
51 |
|
Бр05Ц5 |
В землю |
150 |
80 |
35 |
25 |
45 |
32 |
|
БрА9Ж4 |
В землю |
390 |
200 |
78 |
64 |
100 |
75 |
|
БрА9Ж4 |
В кокиль |
490 |
240 |
84 |
69 |
108 |
85 |
|
СЧ10-26 |
В землю |
110 |
- |
34 |
20 |
42 |
26 |
|
СЧ15-32 |
В землю |
147 |
- |
38 |
24 |
48 |
30 |
|
СЧ18-36 |
В землю |
177 |
- |
42 |
26 |
54 |
34 |
|
СЧ25-40 |
В землю |
200 |
- |
48 |
30 |
60 |
37 |
|
БрА9ЖЗЛ |
В кокиль |
480 |
236 |
85 |
69 |
108 |
83 |
Таблица 29