- •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
Сочетание модулей m и коэффициентов q диаметра червяка
(ГОСТ 2144 - 76)
m, мм |
q |
m, мм |
q |
2,00 |
8,0; 10,0; (12,5); 15,5; 16,0; 20,0 |
6,30 |
8,0; 10,0; 12,5; 14,0; 16,0; |
2,50 |
8,0; 10,0; (12,5); 16,0; 20,0 |
(7,00) |
20,0; (12,0) |
(3,00) |
(10,0); (12,0) |
8,00 |
8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0 |
3,15 |
8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0 |
10,00 |
8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0 |
(3,50) |
(10,0); 12,0; 14,0 |
(12,00) |
10,0 |
4,00 |
8,0; (9,0); 10,0; 12,0; 12,5; 16,0; 20,0 |
12,50 |
8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0 |
5,00 |
8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0 |
16,00 |
8,0; 10,0; 12,5; 16,0 |
(6,00) |
(9,0); (10,0) |
|
|
Таблица 30
Зависимости приведенного коэффициента трения f ' и угла трения ρ' между червяком и колесом от скорости скольжения Vs
Vs, м/с |
f ' |
ρ' |
0,01 |
0,110…0,120 |
6o17…6o51 |
0,10 |
0,080…0,090 |
4o34…5o09 |
0,25 |
0,065…0,075 |
3o43…4o17 |
0,50 |
0,055…0,065 |
3o09…3o43 |
1,00 |
0,45…0,05 |
2o35…3o09 |
1,50 |
0,040…0,050 |
2o17…2o52 |
2,00 |
0,035…0,045 |
2o00…2o35 |
2,50 |
0,030…0,040 |
1o43…2o17 |
3,00 |
0,028…0,035 |
1o36…2o00 |
4,00 |
0,023…0,030 |
1o19…1o43 |
7,00 |
0,018…0,026 |
1o02…1o29 |
10,00 |
0,016…0,024 |
0o55…1o23 |
Примечание. Меньшее значение для оловянной бронзы; большее значение для безоловянной бронзы, латуни и чугуна.
Таблица 31
Коэффициент формы зуба yf для червячных колес
zV2 |
20 |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
35 |
37 |
40 |
45 |
50 |
60 |
80 |
100 |
150 |
300 |
YF |
1,98 |
1,88 |
1,85 |
1,8 |
1,76 |
1,71 |
1,64 |
1,61 |
1,55 |
1,48 |
1,45 |
1,4 |
1,34 |
1,3 |
1,27 |
1,24 |
Таблица 32
Площадь поверхности охлаждения корпуса редуктора
в зависимости от межосевого расстояния передачи
аw,мм |
80 |
100 |
125 |
140 |
160 |
180 |
200 |
225 |
250 |
280 |
А, м2 |
0,19 |
0,24 |
0,36 |
0,43 |
0,54 |
0,67 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
Примечание. Коэффициент теплоотдачи КТ = 12…18 Вт/(м2·С), а при обдуве вентилятором КТВ = 18…40 Вт/(м2·С).
Таблица 33
Формулы для определения основных размеров червячной передачи
и сил в зацеплении
Н а и м е н о в а н и е |
Ф о р м у л а |
Скорость скольжения |
VS = 0,45 n1 , (T2 в Н·мм) |
Модуль передачи |
m = (1,5…1,7)aw/z2 |
Коэффициент диаметра червяка |
q = 2aw/m – z2 |
Диаметр делительный червяка |
d1 = qm |
Высота головки витка (зуба) |
ha = m |
Высота ножки витка (зуба) |
hf = 1,2m |
Диаметр вершин витков |
da1 = d1 + 2m |
Диаметр впадин |
df1 = d1 – 2,4m |
Длина нарезной части червяка при коэффициенте смещения Х < 0 |
в1= (10 + 5,5│x│+ z1)m |
Диаметр делительной окружности колеса |
d2 = mz2 |
Диаметр окружности вершин зубьев |
da2 = d2 + 2(1+x)m |
Диаметр впадин |
df2 = d2 – 2m(1,2 – x) |
Диаметр колеса наибольший |
dam2 ≤ da2 + 6m/(z1+2) |
Уточненное межосевое расстояние |
aw = 0,5(d1 + d2) |
Ширина зубчатого венца при z1 = 1 и 2 при z1 = 4 |
в2 = ψвааw ψва = 0,355 ψва = 0,355 |
Шаг зацепления |
p = πm |
Радиальный зазор |
C = 0,2m |
Угол подъема винтовой линии червяка |
γ = arctg (z1/q+2x) |
КПД передачи |
0,95 tg γ/tg(γ + ρ/) |
Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке |
Ft2 = Fa1 = 2T2/d2 |
Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе |
Ft1 = Fa2 = 2T2/(ud1η) |
Радиальная сила |
Fr = Ft2tgα |
К ЭСКИЗНОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПЕРЕДАЧИ И РЕДУКТОРА
Таблица 34