
- •В. Е. Костин, в. Н. Тышкевич, а. В. Саразов, а. В. Синьков, в. Ф. Белуха
- •Волгоград 2011
- •В. Е. Костин,
- •Введение
- •Задание
- •1. Расчётно-проектное задание № 1
- •1.1. Выбор электродвигателя
- •1.2. Кинематический расчёт привода Передаточное число привода определяется по формуле:
- •Тогда общее передаточное число привода
- •Двигатели асинхронные короткозамкнутые трехфазные серии 4а
- •Передаточные числа коническо-цилиндрического редуктора
- •1.3. Определение срока службы привода
- •1.4. Пример выполнения расчётно-проектного задания № 1
- •1.5. Контрольные вопросы к расчётно-проектному заданию № 1
- •2. Расчётно-проектное задание № 2 Расчёт цепной передачи
- •2.1. Порядок расчёта цепной передачи
- •2.2. Проектный расчёт
- •Цепи приводные роликовые нормальной серии однорядные типа пр (гост 13568-81)
- •Межосевое расстояние в шагах цепи:
- •Коэффициент высоты зуба
- •2.3. Проверочный расчёт
- •Значения поправочных коэффициентов
- •Допускаемое давление в шарнирах роликовых цепей
- •Значения коэффициентов провисания
- •Допускаемый коэффициент запаса прочности для роликовых цепей
- •2.4. Конструирование звёздочек роликовых цепей
- •Шпонки призматические (гост 23360 – 78)
- •2.5. Разработка рабочего чертежа звёздочки роликовой цепи
- •2.6. Пример выполнения расчётно-проектного задания № 2
- •2.7. Расчёт и проектирование цепной передачи с помощью системы компас-3d
- •2.8. Расчет и проектирование цепной передачи с помощью системы apm WinMachine
- •2.9. Контрольные вопросы к расчётно-проектному заданию № 2
- •3. Расчётно-проектное задание № 3 Расчёт цилиндрической зубчатой передачи
- •3.1. Выбор материалов зубчатых колёс и термической обработки
- •Допускаемые напряжения
- •Значение числа циклов nh0
- •3.3. Проектный расчёт на контактную прочность
- •3.4. Проверочный расчёт
- •Значения коэффициента kf
- •Коэффициент формы зуба yf
- •3.5. Конструирование колеса
- •3.6. Разработка рабочего чертежа цилиндрического зубчатого колеса
- •3.7. Пример выполнения расчётно-проектного задания. Расчёт цилиндрической передачи
- •3.8. Расчёт и проектирование цилиндрической зубчатой передачи с помощью системы компас-3d
- •3.9. Расчёт и проектирование цилиндрической зубчатой передачи с помощью системы apm WinMachine
- •3.10. Контрольные вопросы к расчётно-проектному заданию № 3
- •4. Расчётно-проектное задание № 4 Расчёт закрытой конической зубчатой передачи
- •4.1. Проектный расчёт
- •4.2. Проверочный расчёт
- •4.3. Определение конструктивных элементов конического колеса
- •4 .4. Разработка рабочего чертежа конического зубчатого колеса
- •4.5. Пример выполнения расчетно-проектного задания
- •4.6. Расчёт и проектирование конической зубчатой передачи с помощью системы компас-3d
- •4.7. Расчёт и проектирование конической зубчатой передачи с помощью системы apm WinMachine
- •4.8. Контрольные вопросы к расчётно-проектному заданию № 4
- •5. Расчетно-проектное задание № 5 Расчет клиноремённой передачи
- •5.1. Проектный расчёт
- •Минимальные значения диаметра меньших шкивов
- •Значения поправочных коэффициентов
- •5.2. Проверочный расчет
- •5.3. Конструирование шкивов клиноременной передачи
- •5.4. Разработка рабочего чертежа шкива клиноремённой передачи
- •5.5. Пример выполнения расчётно-проектного задания № 5
- •5.6. Расчёт и проектирование клиноремённой передачи с помощью системы компас-3d
- •5.7. Расчёт и проектирование клиноремённой передачи с помощью системы apm WinMachine
- •5.8. Контрольные вопросы к расчётно-проектному заданию № 5
- •6.3. Проектный расчёт валов
- •6.3.1. Ведомый вал
- •Резиновые армированные манжеты для валов (гост 8752-79)
- •Подшипники шариковые радиальные однорядные (гост 8338 - 75)
- •Средняя серия
- •Подшипники шариковые радиально-упорные однорядные (гост 831 – 75)
- •Подшипники конические радиально-упорные однорядные (гост 831 - 75)
- •6.3.2. Ведущий вал
- •Канавки под язычок стопорной шайбы
- •6.3.3. Концевые участки валов
- •Цилиндрические концы валов по гост 12080-66
- •Концы валов конические по гост 12081-72
- •6.3.4. Промежуточный вал
- •6.4. Подбор и проверка шпонок
- •Шпонки призматические (гост 23360 – 78)
- •6.5.1.Условие равновесия валов
- •6.5.2.Определение эквивалентной динамической нагрузки
- •Значения коэффициентов e и y для радиальных однорядных шарикоподшипников
- •Значения коэффициента безопасности kБ
- •Значения температурного коэффициента kТ
- •6.6. Уточненный расчет валов на выносливость
- •Эффективные коэффициенты концентрации напряжений
- •Коэффициент, учитывающий влияние масштабного фактора
- •Коэффициенты, учитывающие влияние асимметрии цикла асимметрии цикла
- •6.7. Разработка рабочего чертежа вала
- •6.8. Пример выполнения расчетно-проектного задания № 6
- •6.8.1. Ведомый вал
- •6.8.2. Ведущий вал
- •6.9. Проектирование валов с помощью системы компас-3d
- •6.10. Контрольные вопросы
- •Список рекомендуемой литературы
- •400131, Г. Волгоград, пр. Ленина, 28, корп. 1.
- •4 00131, Г. Волгоград, пр. Ленина, 28, корп. 7.
3.10. Контрольные вопросы к расчётно-проектному заданию № 3
Основные геометрические параметры цилиндрической зубчатой передачи?
По какому критерию работоспособности ведется расчёт межосевого расстояния?
Как влияет на работу зубчатой передачи и на её габариты изменение угла наклона зубьев ?
Существует ли зависимость между модулем зацепления и делительным диаметром?
Какова связь между окружным (торцевым) и нормальным модулем?
Почему не рекомендуется принимать число зубьев шестерни менее 17-ти?
Какой модуль, нормальный или окружной, является стандартным для косозубой передачи и почему?
Как определяют диаметры вершин и впадин цилиндрических зубчатых колёс?
Какие силы возникают в косозубом цилиндрическом зацеплении?
От чего зависит значение коэффициента формы зуба для прямозубой и косозубой передачи?
От какого параметра зависит степень точности зубчатой передачи?
Как определить коэффициент расчётной нагрузки?
Зависит ли прочность зуба при расчёте на изгиб от модуля зацепления?
Какие материалы наиболее распространены для изготовления зубчатых колёс?
По какому из зубчатых колёс (шестерне или колесу) проводят расчёт зубьев на контактную прочность?
Из каких основных конструктивных элементов состоит зубчатое колесо?
Для чего служат отверстия в диске зубчатого колеса?
Какие виды расчётов можно провести для цилиндрической зубчатой передачи с помощью программы КОМПАС-3D?
Какие действия необходимо выполнить, чтобы построить фаски на наружном и внутреннем диаметре ступицы?
Как с помощью приложения к программе КОМПАС-3D построить кольцевые пазы на модели зубчатого колеса?
Какие основные сведения должны содержаться в таблице параметров для прямозубой цилиндрической зубчатой передачи?
Как с помощью системы APM WinMachine создать на чертеже таблицу параметров?
Как при построении чертежа зубчатого колеса с помощью системы APM WinMachine выбрать тип ступицы и вид соединения ступицы зубчатого колеса с валом?
4. Расчётно-проектное задание № 4 Расчёт закрытой конической зубчатой передачи
Выбор материала для изготовления конических зубчатых колёс и определение допускаемых напряжений производится так же, как и для цилиндрических зубчатых передач (см. п. 3.1, 3.2.).
4.1. Проектный расчёт
Определение внешнего делительного диаметра колеса de, мм:
|
(4.1) |
где KH –коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, для колёс с прирабатывающимися прямыми зубьями KH=1, с круговыми KH=1,1; Z – коэффициент, учитывающий вид зубьев конических колёс. Значения коэффициента Z приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1
Значения коэффициента, учитывающего вид зубьев
Передача |
Прямозубая |
С круговыми зубьями |
|
Твёрдость шестерни и колеса 350 НВ |
Твёрдость шестерни 45 HRCэ, твёрдость колеса 350 НВ |
||
Z |
1 |
1,85 |
1,5 |
Полученное значение внешнего делительного диаметра колеса округляют в большую сторону до стандартного значения из ряда значений: 50; 56; 63; 71; 80; 90; 100; 112;125;140; 160; 180; 200; 224; 250; 260; 280; 315; 355; 400; 450; 500.
Определяем углы делительных конусов шестерни 1 и колеса 2:
|
(4.2) |
Точность вычислений до пятого знака после запятой.
Определение внешнего конусного расстояния Re, мм:
|
(4.3) |
Значение Re до целого не округлять.
Определение ширины зубчатого венца b, мм:
|
(4.4) |
где R = 0,285 – коэффициент ширины зубчатого венца. Значение b округлить до целого числа.
Определим внешний окружной модуль зацепления:
|
(4.5) |
Для силовых передач назначают mе 1,5 мм. Полученное значение модуля mе можно округлить до стандартной величины (таблица 3.3), отдавая предпочтение значениям первого ряда перед вторым.
Определение числа зубьев.
Число зубьев колеса:
|
(4.6) |
Число зубьев шестерни:
|
(4.7) |
Полученные значения z1 и z2 округлить до ближайшего целого числа. Из условия отсутствия подрезания зубьев и уменьшения шума при работе передачи рекомендуется z1 18 – для прямозубых передач и z1 15 – для передач с круговыми зубьями.
Фактическое передаточное число
|
(4.8) |
Отклонение фактического передаточного числа от номинальной величины
|
(4.9) |
При невыполнении нормы отклонения передаточного числа следует пересчитать числа зубьев.
Определение действительных углов делительных конусов шестерни 1 и колеса 2:
. |
(4.10) |
Геометрические параметры зацепления, мм:
диаметры делительных окружностей: |
|
шестерни |
|
колеса |
|
диаметры окружностей выступов: |
|
шестерни |
|
колеса |
|
диаметры окружностей впадин: |
|
шестерни |
|
колеса |
|
Точность вычисления диаметров до 0,01 мм.
Средний окружной модуль определим по формуле, мм:
|
(4.11) |
Полученное значение не округлять.
Определяем средние делительные диаметры шестерни dm1 и колеса dm2, мм:
|
(4.12) |