Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
“Санкт-Петербургский национальный исследовательский
университет ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ,
механики и оптики”
Кафедра мехатроники
Расчётно-графическая работа
Проектирование Передаточного механизма
Пояснительная записка
МТ150.26.26.0.0ПЗ
Студент: Калябин В.О.
Группа: № 3321
Преподаватель: Коваленко П.П.
Санкт-Петербург
2012
Содержание
Схема передаточного механизма 2
Исходные данные 3
Расчет зубчатых колес 4
Расчет на контактную выносливость 4
Расчет вала на статическую прочность 7
Расчёт зубчатой пары, обеспечивающий заданное межосевое расстояние 9
Расчет зубчатой передачи на прочность 12
Расчет выходного вала на прочность 16
Определение статического момента трения зубчатой передачи, приведенного к входному валу 19
Расчет кинематического мертвого хода передачи 20
Расчет кинематической погрешности 21
Литература 24
Схема передаточного механизма
Исходные данные
№ вар |
Z1 |
u12 |
Z3 |
a |
T2 |
10-4 |
10-3 |
S1 |
k1 |
k2 |
Ст. точн. |
n1 |
Lh |
|
|
|
|
мм |
Нмм |
|
|
|
|
|
|
Об/мин |
час |
26 |
26 |
3,0 |
30 |
+0,21 |
390 |
0,5 |
1,4 |
6 |
3 |
7 |
7-E |
1500 |
5000 |
№ вар – номер варианта исходных данных;
Z1– число зубьев шестерни входного (ведущего) вала;
u12– передаточное число зубчатой пары;
Z3– число зубьев шестерни выходного (ведомого) вала;
a– изменение межосевого расстояния;
T2– нагрузочный момент на выходном валу передачи;
S1 – коэффициент запаса прочности материала вала;
– допускаемый
угол закручивания вала на единицу
длины,
;
- допускаемая стрела изгиба на единицу длины вала, мкм/мм;
Ст. точн. – степень точности и вид сопряжения зубчатых колёс;
n1– частота вращения входного вала;
Lh– срок службы зубчатой передачи;
k1 – вариант марки материала вала (табл.4.10);
k2 - вариант марки материала зубчатого колеса (табл.4.2).
Угол главного профиля =20;
Проектировочный расчет механизма
Расчет зубчатых колес
Из исходных данных: материал зубчатого колеса – Сталь 45 (Улучшение)
HB=220 < 350, следовательно, габариты зубчатой передачи определяют расчетом на контактную выносливость зубьев.
Расчет на контактную выносливость
Выбираем
параметр:
.
Предел
контактной выносливости
:
(МПа);
Допускаемое
контактное напряжение
:
;
(Мпа);
где
ZN – коэффициент долговечности (при проверочном расчете принимается равным 1); SH – коэффициент запаса прочности (для зубчатых колес с однородной структурой материала SH=1,1);
-
коэффициент, учитывающий неравномерность
распределения нагрузки по ширине венца,
(выбирается по графику из рисунка 4.2
методического пособия).
Начальный
диаметр шестерни
;
(мм);
где Kd – вспомогательный коэффициент (для прямозубой передачи Kd=770);
– нагрузочный
момент (из исходных данных
);
u12 – передаточное число зубчатой пары.
Из исходных данных число зубьев шестерни z1=26.
Модуль
передачи
;
(мм).
Величину модуля округляем вверх до ближайшего стандартного значения
m=0,5 мм.
Ориентировочное
значение межосевого расстояния
;
мм);
где
- Ka – вспомогательный коэффициент (для прямозубых передач Ka=495),
-
коэффициент
:
;
Проверка:
;
(мм),
где
.