- •В.А. Жулай, д.Н. Дегтев
- •Введение
- •Общие сведения о проектировании и конструировании
- •1.1. Основные понятия и обозначения
- •1.2. Цели и задачи курсового проектирования
- •1.3. Организация курсового проектирования
- •1.4. Требования к изделиям. Общие принципы и порядок проектирования
- •Кинематический расчет привода
- •2.1. Выбор электродвигателя
- •2.2. Расчет кинематических и силовых параметров привода
- •Расчет зубчатых передач
- •Выбор материалов и видов термической обработки зубчатых колес
- •. Определение допускаемых напряжений и коэффициента нагрузки
- •Значения пределов контактной выносливости зубьев
- •Учет режима нагружения при определении допускаемых напряжений
- •Значения коэффициентов эквивалентности
- •Значения пределов изгибной выносливости зубьев
- •Коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность
- •Коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба определяется аналогично:
- •Коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность равен по (3.12):
- •Коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба определяется по формуле (3.20):
- •. Расчет цилиндрических зубчатых передач
- •Расчет цилиндрической редукторной пары
- •Предварительные основные размеры колеса:
- •Размеры заготовок
- •Окружная сила в зацеплении, н,
- •Предварительные основные размеры колеса
- •Число зубьев шестерни и колеса
- •Фактическое передаточное число
- •Окружная сила в зацеплении, н,
- •Расчет открытой передачи
- •Предварительные основные размеры колеса
- •Фактическое передаточное число
- •Окружная сила в зацеплении, н,
- •Силы, действующие в зацеплении
- •3.4. Расчет конических зубчатых передач
- •3.4.1. Расчет конической редукторной пары
- •Модуль передачи
- •Относительное смещение xe1 прямозубых шестерен
- •Размеры заготовки колес
- •Напряжение изгиба в зубьях колеса, мПа,
- •Фактическое передаточное число
- •Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
- •Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба
- •Напряжение изгиба в зубьях колеса, мПа,
- •3.4.2. Силы, действующие в конической передаче
- •3.5. Расчет планетарных передач
- •Кинематический расчет
- •Соседства:
- •Силовой расчет
- •Для сателлитов, с учетом количества зацеплений
- •3.5.3. Расчет нагрузок, действующих на валы и опоры
- •Радиальная реакция опоры подшипника сателлита
- •Кинематический расчет
- •Соседства:
- •Силовой расчет
- •Коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность равен из (3.12)
- •Коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба определяется по формуле (3.20)
- •Проверочные расчеты Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
- •Окружная сила в зацеплении (по (3.92), н
- •Расчет червячных передач
- •Выбор материалов червячных пар
- •Основные механические характеристики материалов для червячных колес
- •Значения коэффициентов эквивалентности для червячных передач
- •Расчет основных параметров червячной передачи
- •Проверочный расчет передачи на прочность
- •Тепловой расчет
- •Силы в зацеплении
- •Расчет основных параметров
- •Проверочный расчет передачи на прочность
- •Силы в зацеплении
- •Расчет ременных передач
- •Расчет плоскоременных передач
- •Выбор типа ремня
- •Расчет геометрических параметров плоскоременной передачи
- •Расчет на прочность плоскоременной передачи
- •Уточняем передаточное число:
- •Основные параметры плоскоременной передачи
- •Расчет клиноременных передач Общая характеристика клиноременной передачи
- •Размеры клиновых ремней по гост 1284.1 – 89 и гост 1284.3 – 96
- •Порядок проектного расчета клиноременных передач
- •Уточняем передаточное число:
- •Основные параметры клиноременной передачи
- •Расчет передач с поликлиновыми ремнями
- •Уточняем передаточное число:
- •Основные параметры поликлиноременной передачи
- •Силы, действующие на валы ременной передачи
- •Для плоскоременной передачи
- •Шкивы ременных передач
- •Расчет цепных передач Типы и условия работы приводных цепей
- •5.1. Расчет параметров цепной передачи
- •Допускаемое давление в шарнирах роликовых цепей [рц], н / мм 2
- •5.2. Силы, действующие на валы цепной передачи
- •5.3. Звездочки для пластинчатых роликовых цепей
- •Основные параметры передачи роликовой цепью
- •6. Конструирование редукторов
- •6.1. Проектный расчет валов
- •Предварительный выбор подшипников качения
- •6.2. Эскизная компоновка редуктора
- •Проверочный расчет валов
- •6.3.1. Расчет вала на статическую прочность
- •6.3.2. Расчет вала на усталостную выносливость
- •Определение реакций в опорах в горизонтальной плоскости
- •В вертикальной плоскости
- •Расчет на статическую прочность Максимальное нормальное напряжение
- •Расчет вала на усталостную выносливость
- •6.4. Расчет шпоночных и шлицевых соединений
- •6.4.1. Подбор шпонок и проверочный расчет шпоночных соединений
- •6.4.2. Расчет шлицевых соединений
- •Подбор подшипников качения
- •Поля допусков отверстий под подшипники
- •Реакции от сил в зацеплении
- •В горизонтальной плоскости
- •6.6. Смазывание передач и подшипников качения редукторов
- •Трансмиссионные масла
- •Классификация трансмиссионных масел
- •7. Содержание и оформление конструкторской документации курсового проекта
- •7.1. Виды конструкторских документов, их обозначение
- •Основные надписи
- •7.2. Расчетно-пояснительная записка
- •Расчетно-пояснительная записка
- •7.3. Спецификация
- •7.4. Библиографический список
- •7.5. Графические документы
- •8. Применение прикладных программ расчетов узлов и деталей машин
- •8.1. Примеры расчета передач с использованием программы amp Win Machine в модуле amp Trans
- •8.1.1. Расчет цилиндрической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета цилиндрической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •8.1.2. Расчет конической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета конической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •8.1.3. Расчет червячной передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета червячной передачи в модуле amp Trans
- •8.1.4. Расчет плоскоременной передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета плоскоременной передачи в модуле amp Trans
- •8.1.5. Расчет клиноременной передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета клиноременной передачи в модуле amp Trans
- •8.2. Пример расчета вала по усталостной прочности с использованием программы amp Win Machine в модуле amp Shaft
- •Результаты расчета тихоходного вала косозубой передачи цилиндрического редуктора в модуле amp Shaft
- •9. Технические задания на курсовой проект
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложения
- •Технические данные двигателей серии 4а
- •Продолжение табл. П.4
- •Продолжение табл. П.4
- •С короткими цилиндрическими роликами (из гост 8328 – 75)
- •Подшипники роликовые конические однорядные (из ту 37.006.162 – 89)
- •Оглавление
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Фактическое передаточное число
.
Для конических редукторов полученное значение иф не должно отличаться от заданного более чем на 3 % (5 = 5), т. е. условие выполняется.
Окончательные значения основных размеров зубчатых колес (рис. 3.7) с прямыми и круговыми нормально понижающимися зубьями (осевая форма зубьев I) при межосевом угле Σ = 90о
Углы делительных конусов:
шестерни ;
колеса .
Делительные диаметры прямозубых колес, мм:
; .
Внешние диаметры прямозубых колес, мм: ;
.
Размеры заготовок колес
Вычисляем размеры заготовки (см. рис. 2.6), мм:
шестерни ; ;
колеса ; ;
Полученные расчетом Dзаг и Sзаг сравнивают с предельными размерами Dпр и Sпр (см. табл. 3.1). Условия пригодности заготовок:
Dзаг1 = 177 ≤ Dпр1 = 200; Sзаг1 = 30,4 ≤ Sпр = 125.
Для колеса размеры заготовки не нормированы, следовательно, условия пригодности заготовок выполняются.
Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
Расчетное контактное напряжение, МПа
.
Перегрузка передачи составляет
,
что меньше допускаемых 5 % перегрузки.
Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба
Значения коэффициентов YFS1 и YFS2, учитывающих форму зуба и концентрацию напряжений, принимают по табл. 3.11 в зависимости от коэффициента смещения и приведенного числа зубьев:
;
.
YFS1 = 3,69; YFS2 = 3,59.
Напряжение изгиба в зубьях колеса, мПа,
.
Напряжение изгиба в зубьях шестерни, МПа,
.
Недогрузка передачи составляет
,
что больше допускаемых 15 % недогрузки.
Уменьшим ширину зубчатого венца на 28 %, что позволит увеличить напряжения изгиба и несколько снизить контактные напряжения за счет уменьшения коэффициента, учитывающего приработку зубьев KFβ1. Уменьшать модуль не целесообразно – это приведет к увеличению числа зубьев, которое и так велико.
b′ = b(1 – 0,28) = 119,6 (1 – 0,28) = 86 мм.
Ψbd = b / dе1 = 86 / 163,4 = 0,53, по табл. 3.7 = 1,16.
Тогда KHβ = = 1,16 и KFβ = .
.
Недогрузка передачи составляет
,
что меньше допускаемых 15 % недогрузки.
МПа;
МПа.
Недогрузка передачи составляет
,
что теперь меньше допускаемых 15 % недогрузки.
Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки
Максимальное контактное напряжение σHmax, МПа, определяем по формуле (3.69):
.
Допускаемое напряжение [σ]Hmax ≈ 2,8 σт. В соответствии с данными табл. 3.1 допускаемые контактные напряжения, МПа:
для шестерни [σ]Hmax ≈ 2,8 σт = 2,8 ∙ 750 = 2100;
для колеса [σ]Hmax ≈ 2,8 σт = 2,8 ∙ 320 = 896.
Проверяем условие σH max ≤ [σ]H max для менее прочного элемента – колеса: 672 ≤ 896 – условие выполняется.
Напряжения изгиба при действии пикового момента, МПа, определяем по формуле (3.70):
для шестерни ;
для колеса .
Допускаемое напряжение , МПа:
для зубьев шестерни ;
для зубьев колеса .
Условие σF max ≤ [σ]F max выполняется и для шестерни, и для колеса.
Основные параметры рассчитанной передачи сводим в табл. 3.19.
Таблица 3.19
Основные параметры конической передачи
Параметр |
Шестерня |
Колесо |
Внешний торцовый модуль, me, мм |
3,8 |
|
Угол наклона зубьев, β, град |
0 |
|
Число зубьев |
43 |
215 |
Ширина зубчатого венца, мм |
86 |
86 |
Делительные диаметры, de, мм |
163,4 |
817 |
Внешние диаметры, dae, мм |
170,9 |
818,4 |
Углы делительных конусов, δ, град |
11,3 |
78,7 |