- •«Санкт-Петербургский государственный инженерно-экономический университет»
- •Основы проектирования и конструирования
- •«Проектирование элементов машиностроительного изделия»
- •Санкт-Петербург
- •080502(1) – Экономика и управление на предприятии
- •Содержание
- •1. Общие указания
- •1.1. Цель и задачи курсовой работы
- •1.2. Содержание и объем курсовой работы
- •1.2.1. Пояснительная записка
- •1.2.2. Графическая часть работы
- •1.3. Выбор задания для курсовой работы
- •2. Методические указания по выполнению расчетной части курсовой работы
- •2.1. Выбор электродвигателя
- •2.2. Кинематический и силовой расчет редуктора
- •2.3. Расчет зубчатой передачи
- •2.3.1. Определение допускаемых напряжений
- •Допускаемые напряжения в расчете на контактную выносливость
- •Допускаемые напряжения в расчете на изгибную выносливость
- •2.3.2. Проектировочный расчет косозубой зубчатой передачи
- •2.3.3. Проверочный расчет зубчатой передачи на выносливость при изгибе
- •Конструкции цилиндрических зубчатых колес
- •2.3.4. Компоновка зубчатых колес редуктора
- •Определение сил, действующих в зацеплении цилиндрических зубчатых передач
- •2.4. Проектировочный расчет валов
- •2.5. Выбор подшипников качения
- •Продолжение компоновки редуктора
- •2.6. Общие рекомендации по конструкции элементов корпуса редуктора
- •2.7. Подбор шпонки
- •2.8. Проверочный расчет тихоходного вала на сопротивление усталости
- •3. Методические указания к оформлению графической части работы
- •4. Требования к оформлению курсовой работы
- •4.1. Требования к оформлению пояснительной записки
- •4.2. Требования к оформлению графической части работ
- •5. Рекомендуемая литература
- •Пример оформления титульного листа пояснительной записки к курсовой работе
- •Пояснительная записка к курсовой работе на тему:
- •Санкт-Петербург
2.3. Расчет зубчатой передачи
Зубчатые передачи представляют собой механизм, передающий движение с помощью зубчатых колес (рисунок 2). Зубчатые колеса это тела (цилиндры) с равномерно расположенными выступами (зубьями) и впадинами.
Меньшее из зубчатых колес принято называть шестерней; большее – колесом.
а) |
б) |
в) |
г) |
Рисунок 2. Основные виды цилиндрических зубчатых передач. Передачи внешнего зацеплении: прямозубая (а); косозубая (б); шевронная (в). Передача внутреннего зацепления (г) |
2.3.1. Определение допускаемых напряжений
Твердость зубчатых колес выбирают в зависимости от назначения и условий работы передачи. В курсовой работе применяются углеродистые и легированные стали, подвергнутые термической обработке, что позволяет обеспечивать требуемую твердость материала при заданной толщине заготовки.
Таблица 5.
Варианты твердостей зубчатой пары
Вариант |
колесо |
шестерня |
||
твердость |
ГОСТ 8479-70 |
твердость |
ГОСТ 8479-70 |
|
1 |
212…248 НВ |
КП490 (655) |
248…293 НВ |
КП640 (785) |
2 |
223…262 НВ |
КП540 (685) |
262…311 НВ |
КП685(835) |
3 |
235…277 НВ |
КП590 (735) |
277…321 НВ |
КП735 (880) |
4 |
248…293 НВ |
КП640 (785) |
293…331 НВ |
КП785 (930) |
5 |
235…277 НВ |
КП590 (735) |
277…321 НВ |
КП735 (880) |
Примечание: ГОСТ 8479-70 устанавливает свойства поковок; обозначение: КП – категория прочности; число из трех цифр – предел текучести в МПа; в скобках дано значение предела прочности в МПа |
В курсовой работе вариант твердости зубчатой пары определяется исходными данными к курсовой работе (таблица 1).
Выбор твердости у шестерни и колеса производится по правилу: верхний предел твердости колеса должен соответствовать нижнему пределу твердости шестерни.
Допускаемые напряжения определяются для случая:
режим работы непрерывный с постоянной нагрузкой;
передача косозубая;
заготовка – поковка;
термообработка зубчатых колес – улучшение (закалка с последующим высокотемпературным отпуском).
Допускаемые напряжения в расчете на контактную выносливость
|
Этот вид расчета исключает усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев – основной вид разрушения поверхности зубьев для большинства закрытых быстроходных передах, работающих при хорошей смазке. |
Допускаемые контактные напряжения для пары сопрягаемых колес устанавливается следующим образом:
, МПа
где , ;
– среднее значение твердости;
– коэффициент безопасности для однородной структуры материала.
Допускаемые напряжения в расчете на изгибную выносливость
Этот вид расчета исключает усталостную поломку зубьев. Определяют допускаемые напряжения раздельно для шестерни и колеса по формуле:
|
, МПа где – среднее значение твердости; – коэффициент безопасности.
|