- •Санкт-Петербургский государственный Политехнический Университет Кафедра деталей машин Проектирование узла нереверсивного привода.
- •Введение
- •1.Энергокинематический расчет редуктора.
- •2. Расчет зубчатых колес закрытой передачи редуктора привода.
- •2.1. Проектировочный расчет закрытой передачи.
- •2.2. Проверочный расчет зубчатых колес закрытой передачи.
- •2.2.2. Проверочный расчет зубьев колес на выносливость по напряжениям изгиба.
- •3. Проектирование промежуточного вала на опорах качения
- •3.2. Выбор и проверочный расчет
- •3.2.1. Расчёт реакций, действующих в опорах и построение эпюр изгибающих моментов
- •3.2.2 Проверка долговечности подшипников
- •3.3 Проверка прочности шпоночных соединений
- •3.4 Проверочный расчёт вала
- •4. Расчёт конструктивных размеров корпуса редуктора
- •5. Расчёт конструктивных размеров зубчатого колеса
- •Литература
1.Энергокинематический расчет редуктора.
Задача: определение угловых скоростей ω, моментов вращения T, передаточных чисел U.
Нахождение моментов N:
суммарное
передаточное отношение.
Находим частоту вращения 2-го вала:
Находим угловую скорость и мощность на втором валу:
Находим передаваемые моменты на первом и втором валах:
№ вала |
Передаточное число |
Момент вращения, Н·м |
Мощность, Вт |
Частота вращения, об/мин |
Угловая скороть , рад/с |
I |
|
55 |
7739 |
1350 |
141 |
II |
147 |
7356 |
486 |
50 |
|
|
|||||
III |
750 |
7065 |
90 |
9,42 |
2. Расчет зубчатых колес закрытой передачи редуктора привода.
Цель: проверка размеров шестерни.
Зубчатые колеса выходят из строя из-за разрушения рабочих поверхностей ( обмятие, смятие, поломка). Размеры передач предварительно определяют по условию недопустимости усталостного выкрашивания зубьев.
контактное
напряжение.
2.1. Проектировочный расчет закрытой передачи.
Цель: определение размеров зубчатых колес.
предел
контактной выносливости при базовом
числе циклов нагружения.
коэффициент
долговечности.
допускаемый
коэффициент безопасности. (
Для шестерни:
Для зубчатого колеса:
ресурс.
основной
размер.
коэффициент,
учитывающий неравномерность распределения
нагрузки по ширине венца зубчатого
колеса. (
1.25)
коэффициент
ширины венца.
Округляем
значение межосевое расстояние
по ГОСТ 2185-66:
m – нормальный модуль зацепления.
z – число зубьев.
d – диаметр делительной окружности.
По
ГОСТ 9563-60 округляем
:
По
ГОСТ 2185-66 округляем
:
Вычисляем
угол наклона зубьев (
):
угол
зацепления. (
Сначала
“условно” берем
и рассчитываем число зубьев:
Уточняем значение :
Вычисление
диаметра шестерни
и зубчатого колеса
:
Проверка:
Рассчитываем диаметры вершин, впадин:
диаметр
вершин.
диаметр
впадин.m
вершина
колеса.
2.2. Проверочный расчет зубчатых колес закрытой передачи.
Цель: проверка зубьев колес на выносливость по контактным напряжениям и по напряжениям изгиба.
2.2.1. Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям.
контактное
напряжение.
момент
вращения на втором валу.
коэффициент
нагрузки.
коэффициент,
учитывающий неравномерность распределения
нагрузки между зубьями.
динамический
коэффициент.
;
;
=1
2.2.2. Проверочный расчет зубьев колес на выносливость по напряжениям изгиба.
радиальная
нагрузка.
окружная
( тангенсальная ) нагрузка.
осевая
( оксеальная ) нагрузка.
– угол
зацепления
Выражение для проверки зубьев на выносливость по напряжениям изгиба:
коэффициент
нагрузки.
коэффициент,
учитывающий неравномерность распределения
нагрузки по длине зуба.
коэффициент,
учитывающий динамическое действие
нагрузки.
коэффициент,
учитывающий форму зуба.
коэффициент,
учитывающий неравномерность распределения
нагрузки между зубьями.
и
зависят от окружной скорости и ширины
колеса.
1.18
;
зависит от эквивалентного числа зубьев шестерни колеса.
Выбираем
значения коэффициентов:
;
коэффициент
торцевого перекрытия зубьев колес. (
)
n – степень точности изготовления колес. ( n=8)
предел
выносливости.
коэффициент
безопасности.
Для шестерни:
Для зубчатого колеса:
коэффициент,
учитывающий нестабильность свойств
материала колес. (
)
коэффициент,
учитывающий способ получения зубчатого
колеса. (
)
Для шестерни:
Для зубчатого колеса:
