Задание. Оглавление

Оглавление

Задание.

1.Выбор материала для зубчатых колёс. 4

2. Расчёт зубчатых колёс. 4

2.1 Расчёт на контактную выносливость. 4

2.2 Расчёт на контактную выносливость зубьев при изгибе. 4

3. Геометрический расчёт зубчатых передач. 5

4.6 Расчёты валов и осей. 7

4.6.1 Расчёты валов на статическую прочность и жёсткость. 7

5. Выбор посадок и полей допусков для сопрягаемых деталей. 7

6 Проверочные расчёты.. 9

6.1 Расчёты зубчатых колёс на прочность. 9

6.1.2 Расчёт цилиндрической зубчатой передачи на контактную прочность. 9

6.1.3 Расчёт цилиндрической зубчатой передачи на изгибную прочность. 9

6.2 Расчёт валов и осей на статическую прочность. 10

6.4. Расчёт радиальных шарикоподшипников на динамическую.. 14

6.6. Определение момента трогания. 15

6.6.1. Точность зубчатых передач. 15

6.6.2. Расчёт показателей точности зубчатых передач и передаточных механизмов. 16

Задание

Схема 16

№ вар

z1

u12

z3

Da

T2

[ ]

[ f]

S1

k1

k2

Ст. точн.

n1

Lh

Н∙мм

рад/мм

мкм/мм

мм

мм

Об/мин

час

3,4

-0,15

1,8

8-G

Принятые обозначения:

№ вар – номер варианта исходных данных;

z₁ – число зубьев шестерни входного (ведущего) вала;

u ₁₂ – передаточное число зубчатой пары;

z₃ – число зубьев шестерни выходного (ведомого) вала;

Da –изменение межосевого расстояния, мм;

T₂ – нагрузочный момент на выходном валу передачи, Н×мм;

[ ] – допускаемый угол закручивания вала на единицу длины, рад/мм;

[ f] – допускаемая стрела изгиба на единицу длины вала, мкм/мм;

S₁ – коэффициент запаса прочности материала вала;

k₁ – вариант марки материала вала;

k₂ – вариант марки материала зубчатого колеса;

Ст.точн. – степень точности и вид сопряжения зубчатых колёс;

n₁ – частота вращения входного вала, об/мин;

L_h – срок службы зубчатой передачи, ч.

1.Выбор материала для зубчатых колёс

Материал	Термообработка	Механические характеристики	Твёрдость
, МПа	, МПа	НВ
Сталь 30	Нормализация

2. Расчёт зубчатых колёс

2.1 Расчёт на контактную выносливость

Предел контактной выносливости

= 2∙ + 70= 2∙160+70=390 МПа;

Допускаемое контактное напряжение для прямозубой передачи

=0,9∙ ∙ =319 Мпа,

Где коэффициент долговечности Z_N = 1,0, а коэффициент запаса прочности S_H =1,1.

Начальный диаметр шестерни

= =11.28

коэффициент , учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца (график 4.2), =1,05.

Определим модуль передачи

m ≈ = 0.45

Округляем величину модуля до ближайшего стандартного значения m =0,5 мм.

Ориентировочное значение межосевого расстояния

= = 25.6

где = = 0.11 и вспомогательный коэффициент .

Проверка: =m(z1+z2)/2=0,5*(25+85)/2=27.5 мм.

2.2 Расчёт на контактную выносливость зубьев при изгибе

Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца (график 4.3) = 1,05;

базовый предел выносливости зубьев

= 1,75 = 280

допускаемое изгибное напряжение

= 0,4 = 112

Где коэффициент долговечности .

Коэффициент смещения x = = -0.47.

Коэффициент формы зуба = 4.2 (график, рис. 4.4).

Ориентировочное значение модуля m, при заданном параметре

m = = 0.34

где вспомогательный коэффициент .

Ориентировочное значение модуля m, при заданном расстоянии

m = = 0.11

где вспомогательный коэффициент ширина зубчатого венца

= = 2.8 мм.

Сравнивая расчёты 1 и 2 выбираем значение модуля m = 0,45 мм, округлённое до m = 0,5 мм.

Так как твёрдость материала зубчатого колеса НВ ≤ 350, а именно 220 →габариты эвольвентной зубчатой передачи определяются контактной прочностью зубьев.

3. Геометрический расчёт зубчатых передач

Расчёт геометрических параметров зубчатых колёс

Параметр зацепления	обозначение	Формула или числовое значение параметра	Результаты расчёта
число зубьев	z
модуль расчётный	m		0,5	0,5
Угол наклона зубьев
исходный контур	угол профиля		20°	20°
коэффициент высоты головки			1,0	1,0
коэффициент радиального зазора			0,4	0,4
коэффициент граничной высоты
передаточное число		/	3,4	3,4
диаметр делительной окружности	d	mz /	12.5	42.5
угол профиля торцовый		arctg()	20°	20°
коэффициент смещения	x		0,47	-0,47
угол зацепления		arcinv ()	20°
межосевое расстояние делительное	a		27.5
межосевое расстояние		a	27.5
высота ножки зуба		m()	0,465	0,935	0,7
коэффициент воспринимаемого смещения	y
коэффициент уравнительного смещения	y
высота головки зуба		m( y)	0,73	0,27	0,5
диаметр окружности впадин		d 2	11.5	40.6	11.6
диаметр окружности вершин		d 2	13.97
минимальное число зубьев, свободное от подрезания			9,06	25,13	17,09
коэффициент минимального смещения			-0,46	3,97	0,52
Диаметр измерительных роликов	D		0,776	0,776
Угол развёрнутости эвольвенты в точке касания измерительных роликов		arcinv ()	27°8´	20°4´	23°52´
Размер по роликам	M			14.24	45.2	14.5

4.6 Расчёты валов и осей

4.6.1 Расчёты валов на статическую прочность и жёсткость

Cталь 30 углеродистая

≥ ≥ 2.4 мм,

Допускаемое напряжение при кручении

[τ_k]= σ_T/S₁=300/4=75 МПа.

Определим диаметр вала из условия крутильной жёсткости

d_min ≥ или d_min ≥

d_min≥ 5.4 мм.

Радиальная составляющая силы резания

= 190 H.

Диаметр вала

d = ((1,3·P·L³)/(E·π·[ Δ f _u]))^1/4 = 5.4 мм,

где [Δ f _u] = 0,03m = 0,03·0,9 = 0,0162;

L = 10·d_min = 60 мм;

d_min = 6 мм.

Дата добавления: 2015-08-09