Практическое занятие №3 Геометрический и кинематический расчет зубчатых цилиндрических передач. Определение усилий в зацеплении

Цель работы:

1. Выполнить проектный расчет зубчатой пары;

2. Выполнить проверочный расчет зубчатой пары.

Исходные данные:

Схему и данные для расчета взять из практического занятия №2

Определить:

1. Геометрические и кинематические параметры зубчатой пары;

2. Усилия в зацеплении;

3. Проверить зубья колеса по контактным напряжениям и напряжениям изгиба.

Порядок расчета

1. Определить межосевое расстояние – a_w и округлить до стандартного;

2. Определить модуль зацепления – m и округлить до стандартного;

3. Определить угол наклона зубьев β _min для косозубых передач;

4. Определить суммарное число зубьев шестерни и колеса – Z _∑;

5. Уточнить действительную величину угла наклона зубьев – β;

6. Определить число зубьев шестерни и колеса – Z₁, Z_2;

7. Определить фактическое межосевое расстояние – a_w;

8. Определить основные геометрические параметры передачи:

d₁; d_a1; d_f1; в₁

d₂; d_a2; d_f2; в₂

9. Определить окружную скорость колеса – υ;

10. Определить силы в зацеплении – Fr, Ft, Fa;

11. Проверить контактные напряжения – σ_H ≤ [σ]_H;

12. Проверить напряжения изгиба зубьев шестерни и колеса:

σ_F1 ≤ [σ]_F1

σ_F2 ≤ [σ]_F2

.

Источники информации:

1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. М.: Высшая школа, 1984.

Пример расчета

Исходные данные: (Принять из расчета кинематической схемы и практического занятия №3)

1.Межосевое расстояние

Примем (1) c. 13.

тогда

по табл. 2.3.(1) коэффициент

принимаем (1) с.13.

2. Предварительные размеры колеса:

Делительный диаметр

принимаем ближайшее стандартное (1) табл. 18.1.

3. Модуль передачи

(1) с. 13.

Округляя, принимаем из второго порядка m = 2 мм (1) с. 13.

4.Угол наклона и суммарное число зубьев:

Минимальный угол наклона зубьев косозубых колес

Суммарное число зубьев:

Округляя, принимаем

Действительное значение угла наклона зубьев

5.Число зубьев шестерни и колеса

Число зубьев шестерни:

принимаем:

Число зубьев колеса:

6. Фактическое передаточное число

Отклонение от заданного передаточного числа

, что допустимо

7. Диаметры колес

Делительные диаметры

шестерни:

колеса:

Диаметр окружностей вершин и впадин:

шестерни:

колеса:

8.Пригодность заготовки колеса

Если колеса с выточками, то принимают меньшее из двух:

Если колесо без выточки, то:

(1) табл. 2.1.

;

9.Силы в зацеплении

окружная:

радиальная:

осевая:

10. Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба

Окружная скорость колеса:

Степень точности передачи 9, поэтому (1) табл. 2.4.

Коэффициент:

Коэффициент: (1) табл. 2.5

Коэффициент:

Коэффициент:

Расчетное напряжение изгиба в зубчатых колесах и шестерни:

Следовательно, прочность на изгиб зубьев колес обеспечена.

11.Проверка зубьев колес по контактным напряжениям

Значения коэффициентов:

(1) табл. 2.3.

Передаточное число U = 3,88. По расчету имеем:

Вывод: Прочность зубьев по контактным напряжениям и изгибам обеспечена