- •Министерство образования Российской Федерации Казанский Государственный технический университет им. А.Н.Туполева Кафедра Основы конструирования
- •Исходные данные
- •Кинематический расчет
- •Определение мощности двигателя и его параметров.
- •1.2. Определение передаточного отношения и разбивка по ступеням.
- •Определение межосевого расстояния из расчета по контактным σ напряжениям для внутреннего зацепления.
- •Расчет прочности зубьев по напряжениям изгиба.
- •Основные параметры колес и зацепления.
- •Силы, действующие в зацеплении.
- •2.6. Расчет размеров по роликам.
- •2.7. Точность зубчатой передачи.
- •3. Расчет червячной передачи
- •Выбор материала червяка и червячного колеса.
- •Определение межосевого расстояния из расчета по контактным напряжениям.
- •Основные параметры колес и зацепления.
- •3.4. Силы, действующие в зацеплении.
- •Расчет прочности зубьев по напряжениям изгиба.
- •Точность червячной передачи.
- •Расчет валов
- •4.1. Проектный расчет валов.
- •Проверочный расчет.
- •Расчет по приведенному запасу прочности.
- •Подбор подшипников качения.
- •Расчет соединений.
- •6.1 Шпоночные соединения.
- •7. Расчет муфты.
- •Стандартные изделия.
-
Основные параметры колес и зацепления.
Геометрические параметры шестерни:
- делительный диаметр шестерни;
- диаметр окружности вершин;
- диаметр окружности впадин;
-диаметр основной окружности; -шаг на
-угловой шаг; -радиус галтели
-шаг по дел. окружности; h-полная высота зуба
-ширина впадины; -толщина зуба по
-высота головки зуба
Геометрические параметры колеса с внутренними зубьями:
-
Силы, действующие в зацеплении.
В точке С контакта зубьев действует нормальная к профилю зуба сила ; ее линия действия - линия зацепления NN, которая нормальна к профилям соприкасающихся поверхностей. Для ведомого колеса сила создает момент, направленный в сторону вращения; для ведущего -направление силы противоположно.
Силу часто представляют в виде суммы составляющих: , где
- окружная сила, перпендикулярная оси зуба АА;
- радиальная или распорная, сила, направленная к центру колеса.
;, где
Т - крутящий момент на звене; - угол зацепления для колес; - модуль и число зубьев колеса.
2.6. Расчет размеров по роликам.
Для колес без смещения диаметр ролика берут в зависимости от модуля m : мм, m=1мм.
Для нечетного количества зубьев:
,где -
- диаметр ролика.
=
=0,0279,тогда .
Отсюда
2.7. Точность зубчатой передачи.
В стандартах все требования к зубчатым колесам и передачам разделены на четыре группы и названы нормами точности.
Нормы точности на зубчатые колеса и передачи представляют собой комплекс требований к геометрическим и функциональным характеристикам зубчатого колеса и передачи для оценки их точности в отношении определенного эксплуатационного признака.
Точность изготовления зубчатых передач регламентируется ГОСТ 1643-81, который предусматривает 12 степеней точности. Для каждой степени точности установлены определенные нормы кинематической точности, плавности хода и контакта зубьев.
Степень точности выбирают в зависимости от назначения и условий работы передачи. Наибольшее распространение имеют 6, 7, 8 степень точности.
Во избежание заклинивания зубьев в зацеплении должен быть боковой зазор. Размер зазора регламентируется видом сопряжения зубчатых колес. На выбор сопряжения влияют условия работы передачи. Стандартом предусмотрено пять видов сопряжения: Н - нулевой зазор; Е - малый зазор; С и D - уменьшенный зазор; В -нормальный зазор; А - увеличенный зазор.
Степень точности цилиндрической передачи: 7-8-7 D ГОСТ 1643-81
Сопряжения
3. Расчет червячной передачи
-
Выбор материала червяка и червячного колеса.
Преобразование движения в червячной передаче сопровождается скольжением витков червяка по зубьям колеса, что вызывает значительное трение и износ соприкасающихся поверхностей. Эта особенность предопределяет выбор материала для изготовления червяков и колес, обеспечивающих наименьшее трение и износ. Т.к. витки червяка нагружаются значительно чаще, чем зубья колеса, то для изготовления червяков применяются стали марок 20; 45; 15Х; 40ХМ; и др.; рабочие поверхности витков подвергаются закалке до твердости 45...65 НКС. Червячные колеса изготавливают обычно из бронзы или синтетических материалов.
Лучшими антифрикционными свойствами обладают бронзы БрОФ10-1, БрОНФ-10-1-1.
Деталь |
Материал |
напряжения |
НВ |
|
σв |
σт |
|||
Червяк |
Сталь 45 ГОСТ 1050-88 |
610 |
360 |
229 |
Червячное колесо |
БрОФ7-0,2 ГОСТ 5017-74 |
950 |
540 |
160 |