ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КАМЕНСК-УРАЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

Методическое пособие к дипломному проектированию

Разработал: Торопова Р.М

2009

Содержание

лист

1. Теоретическая часть: 3

1. Расчет закрытой конической зубчатой передачи 3

2. Расчет закрытой червячной передачи 8

3. Проверочный расчет валов 12

2.Практическая часть: 16

2.1 Расчет мощности главного привода. Выбор электродвигателя 16

2.2 Расчет деталей привода на прочность. 20

2.3 Расчет узлов и деталей рабочей клети на прочность. 35

2.3.1 Расчет рабочего валка на прочность. Схема действия сил и расчет. 35

2.3.2 Расчет станины рабочей клети на прочность. 40

3. Приложение (пример расчета) 44

1. Теоретическая часть

1.1Расчет закрытой конической зубчатой передачи

Проектный расчет

1. Определить главный параметр – внешний делительный диаметр колеса d_е2, мм :

____________

d_е2 = 165³ u Т₂*10³ К_н,

_н ²_н

где а) значения Т₂, Н*м ; _н, Н/мм² ; u (см. 4.1, п.1);

б) К_н - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Для прирабатывающихся колес с прямыми зубьями К_н = 1, с круговыми зубьями К_н = 1,1 ;

в) _н – коэффициент вида конических колес. Для прямозубых колес _н = 1. Для колес с круговыми зубьями : _н = 1,85 – при твердости колеса и шестерни Н  350 НВ_ср : _н = 1,5 – при твердости колеса Н  350 НВ_2ср и шестерни Н  45 HRC_эlср.

Полученное значение внешнего делительного диаметра колеса d_е2 для нестандартных передач округлить до ближайшего числа по табл. 13.15 и сравнить с d_{е2 ,} рассчитанном на стр. 59, пп. а, б.

2. Определить углы делительных диаметров шестерни ₁ и колеса ₂:

₂ = arctgu; ₁ = 90 - _{2 .}

Точность вычислений до пятого знака после запятой.

3. Определить внешнее конусное расстояние R_e, мм :

R_e = d_е2 / 2sin_{2 .}

Значение R_e до целого числа не округлять.

4. Определить ширину зубчатого венца шестерни и колеса b, мм:

b = _R R_e , где _R = 0,285 – коэффициент ширины венца. Значение b округлить до целого числа по ряду R_a 40 ( см. табл. 13.15).

5. Определить внешний окружной модуль m_e - для прямозубых колес, m_e - для колес с круговыми зубьями, мм:

m_e(m_te) = 14T₂*10³ K_F ,

_Fd_е2b_F

где а) значения Т₂, н*м; _{F ,} Н/мм² (см. 4.1, п. 2); d_е2, мм; b, мм ( см. 4.2, п. 1;4);

б) K_F - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Для прирабатывающихся колес с прямыми зубьями K_F = 1, с круговыми зубьями K_F = 1,08;

в) _F - коэффициент вида конических колес. Для прямозубых колес _F = 0,85; для колес с круговыми зубьями _F = 1.

Значение модуля, полученное с точностью до двух знаков после запятой, до стандартной величины не округлять. В силовых конических передачах принять m_e(m_te)  1,5 мм, при этом в открытых передачах значение модуля m_e увеличить на 30% из – за повышенного изнашивания зубьев.

6. Определить число зубьев колеса Z₂ и шестерни Z₁:

Z₂ = d_е2/ m_e(m_te); Z₁ = Z₂/u.

Полученные значения Z₁ и Z₂ округлить в ближайшую сторону до целого числа. Из условия уменьшения шума и отсутствия подрезания зубьев рекомендуется принять Z₁  15 – для колес с круговыми зубьями , Z₂  18 – для прямозубых колес.

7. Определить фактическое передаточное число u_ф и проверить его отклонение ∆u от заданного u:

u_ф = Z₂/ Z₁; ∆u_ф = |u_ф - u| 100%  4%.

u

При невыполнении нормы отклонения передаточного числа ∆u следует пересчитать Z₁ и Z_{2 .}

8. Определить действительные углы делительных конусов шестерни ₁ и колеса ₂:

₂ = arctgu_ф; ₁ = 90 - _{2 .}

9. Для конических передач с разностью средних твердостей шестерни и колеса НВ_1ср – НВ_2ср  100 (см. табл. 3.1) выбрать из табл. 4.6 коэффициент смещения инструмента x_e1 для прямозубой шестерни кс круговым зубом. Коэффициенты смещения колес соответственно x_e2 = - x_e1 и x_п2 = - x_{п1 .} Если НВ_1ср – НВ_2ср  100, то x₁ = x₂ = 0.

Для передач, у которых Z₁ и u отличаются от указанных в табл. 4.6 , коэффициенты x_e1 b x_п1 принимают с округлением в большую сторону.

10. Определить фактические внешние диаметры шестерни и колеса, мм:

Точность вычисления делительных диаметров колес до 0,01 мм. Дальнейшие расчеты и конструирование ведутся по фактическим внешним диаметрам передачи d_е.

11. Определить средний делительный диаметр шестерни d₁ и d₂, мм

d₁ 0,857d_e1; d₂0,857d_e2

Значения d₁ и d₂ до целого числа не округлять.