- •280705.65 Пожарная безопасность
- •© Авторы кафедры физики, 2014
- •Содержание
- •Введение
- •Содержание дисциплины.
- •Тема 1. Структура, кинематика, кинетостатика механизмов.
- •Тема 6. Валы и оси. Подшипники. Муфты. Уплотнения.
- •Тема 7. Соединения деталей машин.
- •Состав и последовательность работы над курсовым проектом.
- •Содержание курсового проекта.
- •Методические указания по оформлению курсового проекта
- •1. Кинематический и силовой расчет привода. Выбор электродвигателя.
- •2. Выбор материала для изготовления зубчатых колес. Определение допускаемых напряжений
- •3. Расчет зубчатой передачи
- •4. Проектный расчет валов редуктора.
- •5. Проверочный расчет подшипников
- •6. Расчет шпоночного соединения
- •7. Конструирование зубчатых колес
- •8. Выбор масла и системы смазки
- •Задание на курсовой проект
- •Список литературы
- •Элементы кинематических схем
- •Министерство российской федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий
- •Воронеж 2014
- •Министерство российской федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий
- •Содержание
- •1. Кинематический и силовой расчет привода. Выбор электродвигателя.
- •2. Выбор материала для изготовления зубчатых колес.
- •3. Расчет зубчатой передачи
- •4. Проектный расчет валов редуктора.
- •5. Проверочный расчет подшипников
- •Расчет шпоночного соединения.
- •7. Конструирование зубчатых колес
- •8. Выбор масла и системы смазки
3. Расчет зубчатой передачи
3.1. Определение межосевого расстояния.
, (3.1)
где – вспомогательный коэффициент, Ка=43 – для косозубых передач, Ка=49,5 – для прямозубых передач; – коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба (табл. 3.1); – коэффициент ширины венца, М – вращающий момент на валу, Н·м.
Табл. 3.1
Ориентировочные значения коэффициента для зубчатых передач
редукторов, работающих при переменной нагрузке
Расположение зубчатых колес относительно опор |
Твердость НВ поверхностей зубьев |
|
≤350 |
>350 |
|
Симметричное |
1,00…1,15 |
1,05…1,25 |
Несимметричное |
1,10…1,25 |
1,15…1,35 |
Консольное |
1,20…1,35 |
1,25…1,45 |
Коэффициент ширины венца рекомендуется выбирать из ряда по ГОСТ 2185-66: 0,10; 0,125; 0,16; 0,25; 0,315; 0,40; 0,50; 0,63; 0,80; 1,00; 1,25.
Для прямозубых передач рекомендуется ограничивать ≤0,25; для косозубых предпочтительно принимать =0,25…0,63.
Полученное значение округляют до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 2185-66 (в мм) для одноступенчатых редукторов:
1-й ряд: 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500.
2-й ряд: 71, 90, 112, 140, 180, 224, 280, 355, 450, 560, 710, 900, 1120, 1400, 1800, 2240.
Первый ряд следует предпочитать второму.
Таблица 3.2
Рекомендуемые значения межосевых расстояний двухступенчатых
редукторов ГОСТ 2185-66
Вх. ст. |
40 |
50 |
63 |
80 |
100 |
125 |
(140) |
160 |
(180) |
200 |
Вых. ст. |
63 |
80 |
100 |
125 |
160 |
200 |
(225) |
250 |
(280) |
315 |
Вх. ст. |
(225) |
250 |
(280) |
315 |
(355) |
400 |
(450) |
500 |
(560) |
630 |
Вых. ст. |
(355) |
400 |
(450) |
500 |
(560) |
630 |
(710) |
800 |
(900) |
1000 |
3.2. Определение модуля зацепления.
Определим модуль зацепления по формуле:
(3.2)
Округляем полученное значение модуля зацепления до стандартного по ГОСТ 9563-60 (в мм):
1-й ряд: 1; 1,25; 2; 2,5; 3; 4; 6; 8; 10; 12; 16; 20.
2-й ряд: 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 7; 9; 11; 14; 18; 22.
Первый ряд следует предпочитать второму.
3.3. Определяем угол наклона зубьев косозубой передачи
Угол наклона зубьев для косозубой передачи выбирают равным β=8…16°, угол наклона зубьев для прямозубой передачи β=0°.
3.4. Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса
, (3.3)
Округляем полученный результат до целого значения, числа зубьев не могут быть дробными.
3.5. Определяем число зубьев шестерни и колеса
Для шестерни:
; (3.4)
для колеса:
, (3.5)
Округляем полученные результаты до целого значения, числа зубьев не могут быть дробными.
Проверяем расчет:
, (3.6)
Уточняем передаточное число:
; (3.7)
Разница между выбранным стандартным значением передаточного числа и полученным не должна быть больше 5 %.
3.6. Уточняем действительную величину угла наклона зубьев косозубой передачи:
, (3.8)
3.7. Определяем торцевой модуль зацепления:
; (3.9)
3.8. Определим ширину венца шестерни и колеса.
Для колеса:
; (3.10)
для шестерни:
. (3.11)
3.9. Определяем диаметры делительных окружностей шестерни и колеса с точностью до сотых долей мм:
; (3.12)
; (3.13)
При расчете прямозубой передачи вместо торцевого модуля зацепления mt используют нормальный модуль зацепления mn.
3.10. Определяем фактическое межосевое расстояние.
После расчета делительных окружностей шестерни и колеса делают проверочный расчет межосевого расстояния:
. (3.14)
3.11. Расчет фактических основных геометрических параметров передачи для шестерни и зубчатого колеса.
Диаметр окружности вершин зубьев шестерни:
; (3.15)
для колеса:
. (3.16)
Диаметр окружности впадин зубьев шестерни:
; (3.17)
для колеса:
. (3.18)
3.12. Определим окружную скорость шестерни:
. (3.19)
колеса:
. (3.20)
3.13. Проверочный расчет.
Определим коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку и неравномерность распределения нагрузки между зубьями по ширине венца:
. (3.21)
где – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями; – динамический коэффициент.
Для прямозубых колес принимают =1,0; для косозубых колес в зависимости от окружной скорости ϑ: при ϑ = 10…20 м/с и 7-й степени точности =1,0…1,1, при ϑ < 10 м/с и 8-й степени точности =1,05…1,15.
Динамический коэффициент определяют в зависимости от окружной скорости колес ϑ и степени точности их изготовления.
Для прямозубых колес при ϑ < 5 м/с следует назначать 8-ю степень точности по ГОСТ 1643-81; при этом =1,05…1,10. При ϑ = 10…20 м/с и 7-й степени точности =1,05…1,1. Меньшие из указанных значений относятся к колесам с твердостью поверхностей зубьев НВ≤350, большие – при твердости НВ>350.
Определим контактные напряжения:
для цилиндрических прямозубых передач:
; (3.22)
для цилиндрических косозубых передач:
; (3.23)
для конических передач:
, (3.24)
где R – внешнее конусное расстояние, мм;
, (3.25)
где δ – угол делительного конуса;
, . (3.26)