Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МУ Проектирование цилиндрических зубчатых перед...docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
18.11.2019
Размер:
888.63 Кб
Скачать

3 Проектный расчёт.

3.3.1 Крутящий момент на выходном валу Т2.

3.3.2 Коэффициент ширины зубчатого венца bа, относительно межосевого расстояния. Т.к. зубчатые колеса расположены симметрично относительно опор, поэтому =0,4 (табл.4).

3.3.3 Коэффициент ширины зубчатого венца bd, относительно диаметра d1.

3.3.4 Коэффициент концентрации нагрузки при расчёте на контактную выносливость КН =1,03 (рис.2, график V).

3.3.5 Вспомогательный коэффициент Ка.

3.3.6 Межосевое расстояние aw.

3.3.7 Ширина зубчатого венца bw1; bw2.

3.3.8 Окружной модуль зубьев mn

3.3.9 Угол наклона зубьев 

3.3.10 Суммарное число зубьев zc

Принимаем zc=99.

3.3.11. Число зубьев ведущего колеса z1

3.3.12 Число зубьев ведомого колеса z2.

z2=zc-z1=99-28=71.

3.3.13 Фактическое передаточное число u

Отличается от заданного на 1,4% < 4%

3.3.14. Уточненное значение угла наклона зубьев 

3.3.15 Диаметр делительной окружности ведущего колеса d1

3.3.16 Диаметр делительной окружности ведомого колеса d2

3.3.17 Окружная скорость колес v

3.3.18 Степень точности изготовления передачи – 9 (табл.9).

3.3.20 Силы, действующие в зацеплении.

Окружная сила.

3.4. Проверочный расчет.

3.4.1 Коэффициент распределения нагрузки между зубьями

3.4.11. Коэффициент динамической нагрузки КHV

КHV=1,03.

3.4.12 Контактные напряжения при расчёте на выносливость H

.

3.5. Проверочный расчет на изгибную выносливость.

3.5.1. Коэффициент формы зуба YF; X=0.

YF1=3,88; YF2=3,62;

3.5.2. Коэффициент, учитывающий многонарность зацепления Yε.

3.5.3. Коэффициент, учитывающий угол наклона зуба Y.

3.5.4. Коэффициент концентрации нагрузки при расчете на изгиб.

КF=1,06.

3.5.5. Коэффициент динамической нагрузки при расчете на изгиб.

КFV=1,06.

3.5.7. Напряжение изгиба при расчете на выносливость.

3.6. Проверочный расчет на статическую прочность при перегрузках.

3.6.1. Максимальные контактные напряжения при перегрузке.

3.6.2. Максимальные напряжения изгиба при перегрузках.

4. Приложение

Таблица 1.

Материалы для зубчатых колес, виды термообработки и механические свойства

Марка стали

Термическая обработка

Твердость поверхностей зубьев

σт,

МПа

σв,

МПа

σH lim,

МПа

σF lim,

МПа

SH

SF

Заготовка-поковка (штамповка или прокат)

1

45

Нормализация

170…217 НВ

340

600

2HB+70

1,8 HB

1,1

1,75

2

45

Улучшение

192…240 HB

450

750

2HB+70

1,8 НВ

1,1

1,75

3

40X

Улучшение

230…260 HB

550

850

2HB+70

1,8 НВ

1,1

1,75

20

4

40Х

Азотирование

50…59 HRC

800

1000

1050

12 НRC+300

1,2

1,75

5

45Х

Улучшение

230…280 HB

650

850

2HB+70

1,8 НВ

1,1

1,75

6

40ХН

Улучшение

230…300 HB

600

850

2HB+70

1,8 НВ

1,1

1,75

7

40XH

Закалка ТВЧ

48…54 HRC

1400

1600

17HRC+200

650

1,2

1,75

8

20Х

Цементация

56…63 HRC

400

650

23HRC

750

1,2

1,5

9

12ХН3А

Цементация

56…63 HRC

700

900

23HRC

750

1,2

1,5

Заготовка-литье

10

45Л

Нормализация

160…210 HB

320

550

2HB+70

1,8НВ

1,1

2

11

50Л

Нормализация

190...220 HB

340

580

2HB+70

1,8НВ

1,1

2

12

40ХНЛ

Улучшение

220...270 HB

600

800

2HB+70

1,8НВ

1,1

2

Таблица 2.

Коэффициент ZR, учитывающий шероховатость

рабочих поверхностей зуба

Шероховатость

Способ изготовления

ZR

Ra 0,63…1,25

Шлифование и зубошевингование

1

Ra 1,25…2,5

Зубофрезерование и зубодолбление

0,95

Rа 2,5…3,5

0,9

Коэффициенты эквивалентности Таблица 3

Режим нагрузки

Коэффициенты эквивалентности

m=6

m=9

I

1,0

1,0

1,0

II

0,500

0,300

0,200

III

0,250

0,143

0,100

IV

0,180

0,065

0,036

V

0,125

0,038

0,016

VI

0,063

0,013

0,004

Таблица 4.

Рекомендуемое значение коэффициента ba

для редукторов общего назначения

Расположение колёс

относительно опор

Твёрдость рабочих поверхностей зубьев

НВ1 и НВ2 350

НВ1 и НВ2 350

Симметричное

0,3…0,5

0,25…0,3

Несимметричное

0,25…0,4

0,2…0,25

Консольное

0,2…0,25

0,15…0,2

Таблица 5.

Стандартные значения межосевых расстояний aw, мм

1 ряд

40

50

63

80

100

125

160

200

250

315

400

500

630

800

2 ряд

140

180

225

280

355

450

560

710

900

1120

1400

1800

2240

при НВ2<350

КH

bd

при НВ1>350 и НВ2> 350

КH

bd

Схемы расположения колес относительно опор

Рисунок 2. Значения коэффициента КH

Таблица 5.

Ряд нормальных линейных размеров Ra40

3,2

6,3

12

25

50 / 52

100

200

400

3,4

6,7

13

26

53 / 55

105

210

420

3,6

7,1

14

28

56

110

220

450

3,8

7,5

15

30

60 / 62

120

240

480

4,0

8,0

16

32

63 / 65

125

250

500

4,2

8,5

17

34/35

67 / 70

130

260

530

4,5

9,0

18

36

71 / 72

140

280

560

4,8

9,5

19

38

75

150

300

600

5,0

10

20

40

80

160

320

800

5,3

10,5

21

42

85

170

340

850

5,6

11

22

45/47

90

180

360

900

6,0

11,5

24

48

95

190

380

950

Таблица 6.

Стандартные значения модулей m зубчатых колес, мм

1 ряд

1

1,25

1,5

2

2,5

3

4

5

6

8

10

12

16

20

2 ряд

1,125

1,375

1,75

2,25

2,75

3,5

4,5

5,5

7

9

11

14

18

Таблица 8.

Рекомендуемые степени точности в

зависимости от окружной скорости

Степень точности

Окружная скорость колес v, м/с, не более

Примечания

прямозубых

косозубых

6

(высоко-точные)

15

30

Высокоскоростные передачи, механизмы точной кинематической связи

7

(точные)

10

15

Передачи при повышенных скоростях и умеренных нагрузках или при повышенных нагрузках и умеренных скоростях

8

(средней точности )

6

10

Передачи общего машиностроения,

не требующие особой точности

9

2

4

Тихоходные передачи с пониженными требованиями к точности

Таблица 9.

Значения коэффициента KHV

(верхнее значение – для прямозубых, нижнее – для косозубых колес)

Степень

точности

Твёрдость

поверхностей

зубьев

Окружная скорость v, м/с

1

3

5

8

10

6

HB350

1,03

1,01

1,09

1,03

1,16

1,06

1,25

1,09

1,32

1,13

HB>350

1,02

1,01

1,06

1,03

1,10

1,04

1,16

1,06

1,20

1,08

7

HB350

1,04

1,02

1,12

1,06

1,20

1,08

1,32

1,13

1,40

1,16

HB>350

1,02

1,01

1,06

1,03

1,12

1,05

1,19

1,08

1,25

1,10

8

HB350

1,05

1,02

1,15

1,06

1,24

1,10

1,38

1,15

1,48

1,19

HB>350

1,03

1,01

1,09

1,03

1,15

1,06

1,24

1,09

1,30

1,12

9

HB350

1,06

1,02

1,12

1,06

1,28

1,11

1,45

1,18

1,56

1,22

HB>350

1,03

1,01

1,09

1,03

1,17

1,07

1,28

1,11

1,35

1,14

Таблица 10.

Значения коэффициента формы зуба YF

Число

зубьев

Коэффициент смещения исходного контура

-0,5

-0,4

-0,25

-0,16

0

+0,16

+0,25

+0,4

+0,5

12

3,68

3,46

14

4,02

3,78

3,54

3,40

17

4,28

4,02

20

4,40

4,08

3,89

3,64

3,50

3,39

25

4,30

4,13

3,90

3,76

3,62

3,47

3,40

30

4,27

4,05

3,94

3,80

3,69

3,59

3,46

3,40

40

4,14

4,02

3,88

3,81

3,70

3,63

3,57

3,48

3,42

50

3,96

3,88

3,78

3,73

3,65

3,60

3,54

3,49

3,44

60

3,84

3,78

3,71

3,68

3,63

3,58

3,54

3,50

3,47

80

3,73

3,70

3,66

3,63

3,61

3,57

3,55

3,51

3,50

100

3,68

3,66

3,62

3,61

3,60

3,57

3,56

3,52

3,52

200

3,63

3,62

3,62

3,62

3,59

3,60

3,58

3,56

3,56

Рисунок 3 Коэффициент формы зуба

Таблица 11. Значения коэффициента KFV

(верхнее значение – для прямозубых, нижнее – для косозубых колес)

Степень

точности

Твёрдость

поверхностей

зубьев

1

3

5

8

10

6

HB350

1,06

1,03

1,18

1,09

1,32

1,13

1,50

1,20

1,64

1,26

HB>350

1,02

1,01

1,06

1,03

1,10

1,04

1,16

1,06

1,20

1,08

7

HB350

1,08

1,03

1,24

1,09

1,40

1,16

1,64

1,25

1,80

1,32

HB>350

1,02

1,01

1,06

1,03

1,12

1,05

1,19

1,08

1,25

1,10

8

HB350

1,1

1,04

1,30

1,12

1,48

1,19

1,77

1,30

1,96

1,38

HB>350

1,03

1,01

1,09

1,03

1,15

1,06

1,24

1,09

1,30

1,12

9

HB350

1,11

1,04

1,33

1,12

1,56

1,22

1,90

1,36

- 1,45

HB>350

1,03

1,01

1,09

1,03

1,17

1,07

1,28

1,11

1,35

1,14

при НВ2<350

КF

bd

при НВ1>350 и НВ2> 350

КF

bd

Схемы расположения колес относительно опор

Рисунок 4. Значения коэффициента КF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: учеб. пособие для студ. техн. спец. вузов/ Дунаев П.Ф., Леликов О.П. – 8-е изд. перераб. и доп.– М.: Издательский центр «Академия», 2003.– 496 с.

2. Иванов М.Н. Детали машин: учебник для студ. высших техни. учебных заведений/ Иванов М.Н., Финогенов В.А..– 8-е изд. испр. – М.: Высшая школа, 2003.– 408 с.

Дополнительная литература

3. Детали машин: учебник для вузов/ под ред. О.А.. Ряховского.-2-е изд.,перераб. – М: Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2004.- 520 с.

4. Курмаз Л.В. Детали машин. Проектирование: cправочное учебно-методическое пособие/ Курмаз Л.В., Курмаз О.Л. - М.: Высшая школа, 2007, - 456 с.

5. Чернилевский Д.В. Детали машин. Проектирование приводов технологического оборудования: учебное пособие для студентов вузов/ Д.В. Чернилевский. - М.: Машиностроение, 2004.- 560 с.