Балтийский государственный технический университет
им. Д.Ф. Устинова
Кафедра деталей машин
Курсовой проект
Расчетно-пояснительная записка
Студент: Поляков А.Б
Группа: К-511
Преподаватель: Малышев Г.Д.
Санкт-Петербург
2013г.
1. Техническое задание.
Исходные данные:
Вариант |
Тт., Нм |
nТ, об/мин |
iобщ |
t, час |
P1 |
сталь |
термообработка |
2.3 |
3500 |
72 |
-20 |
9000 |
3,5 |
25ХГМ |
Нитроцемент. |
Тт. - максимальный момент на тихоходном валу;
nТ - частота вращения
iобщ - передаточное число
t - долговечность
P1 - параметр
Режим нагрузки:
;
;
;
;
.
2. Кинематический и силовой расчет планетарного редуктора.
Результаты расчета:
|
Тихоходная ступень |
Быстроходная ступень |
||
Величина |
Формула |
значение |
формула |
значение |
|
Задано |
3.5 |
|
4.45 |
|
|
324.00 |
|
-1440 |
|
неподвижно |
0.00 |
|
324.00 |
|
|
72.00 |
неподвижно |
0.00 |
|
|
252.00 |
|
-1216.74 |
|
|
-72.00 |
|
547.25 |
|
|
-201.6 |
|
835.82 |
|
|
-777.78 |
|
175.00 |
|
|
-2723 |
|
778.75 |
|
|
3500.00 |
|
-953.75 |
где
частота
вращения колеса
;
момент
на колесе
;
частота
вращения колеса b;
момент
на колесе b;
частота
вращения водила h;
момент
на водиле h.
2. РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ПЛАНЕТАРНОГО РЕДУКТОРА ИЗ УСЛОВИЯ КОНТАКТНОЙ ПРОЧНОСТИ АКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗУБЬЕВ.
Быстроходная ступень:
1. Расчет эквивалентного времени:
ч.
где
число
ступеней нагрузки
расчетный
крутящий момент по гистограмме нагрузок
крутящий
момент на
ступени гистограммы нагрузок
продолжительность
ступени нагрузки, ч.
2. Расчет эквивалентного числа циклов:
где
относительная
частота вращения центральных колес
,
b
и сателлита g.
число
сателлитов в планетарной передаче.
3. Расчет коэффициента долговечности:
где
базовое
число циклов
,
т.к. твердость поверхности зубьев >56
HRC.
Предварительно считаем, что твердость
колеса b<300
HB,
тогда:
циклов.
,
следовательно
.
4. Расчет допускаемых напряжений.
Твердость поверхности
при нитроцементации стали 57-64 HRC
для шестерни и колеса. Предел выносливости
при нитроцементации рассчитывается по
формуле
.
Рассчитывая по нижнему пределу твердости,
получим
.
Коэффициент
безопасности при цементировании
.
Допускаемые напряжения для шестерни:
где
предел
контактной выносливости зубьев
допускаемый
коэффициент безопасности, определяемый
по табл. 2.5 [1].
Допускаемые
напряжения для зацепления
5. Расчетный момент на шестерне
Нм
6. Передаточное число в зацеплении a-g
7. Определение относительной ширины шестерни.
Принимаем
- относительная ширина шестерни, тогда
,
следовательно,
8. Расчет коэффициента неравномерности распределения нагрузки в зацеплении.
По графику находим
2.
При плавающем центральном колесе b
;
где
коэффициент,
учитывающий неравномерное распределение
нагрузки по ширине зубчатых колес до
приработки, значение определяется по
графику 6,16 [1].
коэффициент
неравномерности распределения нагрузки
между сателлитами
коэффициент,
учитывающий приработку зубьев.
Принимаем
коэффициент, учитывающий динамические
нагрузки,
9. Расчет начального диаметра шестерни (центрального колеса a):
мм.
10. Расчет диаметра сателлита и центрального колеса b:
мм.
мм.
Тихоходная ступень:
1. Расчет эквивалентного времени:
ч.
2. Расчет эквивалентного числа циклов:
3. Расчет коэффициента долговечности:
, т.к. твердость поверхности зубьев >56 HRC. Предварительно считаем, что твердость колеса b<300 HB, тогда:
циклов.
,
следовательно
.
4. Расчет допускаемых напряжений.
Твердость поверхности при цементации стали 57-64 HRC для шестерни и колеса. Предел выносливости при цементации рассчитывается по формуле . Рассчитывая по нижнему пределу твердости, получим
.
Коэффициент безопасности при цементировании .
Допускаемые напряжения для шестерни
Мпа;
Мпа
Допускаемые напряжения для зацепления
5. Расчетный момент на шестерне
Нм
6. Передаточное число в зацеплении a-g
7. Определение относительной ширины шестерни.
Принимаем
,
тогда
,
таким образом,
8. Расчет коэффициента неравномерности распределения нагрузки в зацеплении.
По графику находим
2.
При плавающем центральном колесе a
.
Принимаем коэффициент, учитывающий динамические нагрузки,
9. Расчет начального диаметра шестерни (центрального колеса a):
мм.
10. Расчет диаметра сателлита и центрального колеса b:
мм.
мм.