
- •Основы конструирования и проектирования
- •Оглавление
- •1. Общие определения и рекомендации
- •2. Задание на курсовую работу
- •3. Исходные данные
- •4. Расчет силовых и кинематических характеристик привода
- •4.1. Определение мощности на приводном валу
- •Варианты заданий на курсовую работу
- •Ориентировочные значения частных к.П.Д. Ηi
- •4.2. Выбор электродвигателя
- •4.3. Кинематический расчет привода
- •Технические характеристики трехфазных асинхронных короткозамкнутых электродвигателей серии 4а (по гост 19523-74)
- •5. Расчет параметров зубчатых колес
- •5.1. Определение механических свойств материалов
- •Механические характеристики некоторых материалов зубчатых колес
- •(Гост 2.309-73)
- •5.2. Расчет параметров передачи
- •Предпочтительные значения параметров зубчатых зацеплений и валов
- •6. Конструирование валов редуктора
- •6.1. Расчет диаметров валов
- •6.2. Расчет шпоночных соединений
- •6.3. Расчет зубчатой муфты
- •Основные параметры зубчатых соединительных муфт по ост 92-8764-76
- •6.4. Разработка чертежа вала редуктора
- •7. Проверочный расчет быстроходного вала
- •7.1. Определение реакций опор
- •7.2. Расчет статической прочности вала
- •7.3. Уточненный расчет прочности вала
- •Коэффициенты шероховатости kσn и kτn
- •Отношение и , для участков вала в месте посадки деталей
- •Список литературы
(Гост 2.309-73)
Термическая и термохимическая обработка |
Твердость поверхности зубьев |
σHlimb, МПа |
Сталь |
Нормализация и улучшение |
≤ 350 НВ |
2 НВ + 70 |
Углеродистая |
Объемная закалка |
40 – 50 HRC |
17 HRC + 100 |
|
Поверхностная закалка |
40 – 56 HRC |
17 HRC + 200 |
|
Цементация или нитроцементация |
40 – 56 HRC |
23 HRC |
Легированная |
Азотирование |
550 – 750 HV |
1050 |
|
НВ – твердость по Бринелю; HRC – твердость по Роквеллу; HV – твердость по Виккерсу. |
По таблице 6 принимаем при НВ ≤ 350НВ = 2 НВ + 70, то
для шестерни
;
;
для колеса
;
.
5.2. Расчет параметров передачи
Основные размеры цилиндрических прямозубых передач внешнего зацепления определяются параметрами венца: числом зубьев Z, модулем т, коэффициентом смещения х в соответствии с ГОСТ 13755-81 (СТ СЭВ 308-76).
Введем коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки и неравномерность зацепления kH = 1,2 и определим межосевое расстояние aW (см. рис. 7) из условия контактной выносливости и выбранного значения коэффициента ширины колеса ψba = 0,4 (рекомендовано [3] в пределах 0,125 – 0,4) по следующей формуле:
Рис. 7. Параметры зубчатого зацепления
Полученное значение межосевого расстояния округляем до ближайшего значения по СТ СЭВ 229-75 (табл. 7). Принимаем:
aW = 200 мм.
Приближенно оцениваем модуль зацепления
т - (0,01 ÷ 0,02) ∙ aW => m = (0,01 ÷ 0,02) ∙ 200 => m = 2,0 ÷ 4,0 и выбираем по таблице 7:
т = 2,0 мм.
Таблица 7.
Предпочтительные значения параметров зубчатых зацеплений и валов
Межосевые расстояния |
Ряд 1 |
40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 600; 700; |
Ряд 2 |
71; 90; 112; 140; 180; 225; 280; 355; 450; 560; 710 |
|
Модуль зацепления |
Ряд 1 |
1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20 |
Ряд 2 |
1,125; 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11; 14; 18 |
|
Коэффициент ширины колеса |
0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8 |
|
Диаметры валов (СЭВ 514-77) |
10; 10,5; 11; 11,5; 12; 13; 148; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 45; 48; 50; 52; 55; 60; 63; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 95; 100; 105; 110; 120; 125; 130; 140; 150; 160… |
Определим суммарное число зубьев шестерни и колеса
,
А также отдельно для быстроходной ступени передач
(с учетом округления Z1 = 33) и тихоходной ступени
(с учетом округления Z2 = 167). После чего уточняем передаточное число, изменившееся из-за округления числа зубьев до целых значений:
.
Основные размеры шестерни и колеса вычислим с учетом следующих соотношений:
делительные диаметры:
;
;
диаметр вершин зубьев:
;
;
ширина колеса прямозубой передачи при ψва = 0,4
;
ширина шестерни:
,
где 4 мм задано превышение ширины шестерни над колесом;
диаметры окружности впадин:
;
;
коэффициент ширины шестерни по диаметру: