- •Методические указания к выполнению курсового проекта
- •Одобрено на заседании цикловой комиссии «Технологии деревообрабатывающих производств» учреждения образования «Витебский государственный технологический колледж» 00.00.2010 г., протокол № .
- •Введение
- •1. Содержание и методические указания к выполнению курсового проекта
- •Примерное содержание этапов проектирования
- •Графическая часть
- •2. Требования к выполнению курсового проекта
- •3. Задание на курсовой проект
- •4. Исходные данные к схемам для проектирования электромеханического привода
- •5. Основные требования к оформлению расчетно-пояснительной записки и чертежей
- •6. Защита курсового проекта
- •7. Общие методические указания по проектированию
- •7.1. Основные принципы проектирования
- •Выбор материала деталей машин и связь с технологией изготовления
- •Механические свойства сталей, применяемых для изготовления зубчатых колес
- •Предел контактной выносливости при базовом числе циклов напряжений
- •8. Порядок выполнения курсового проекта
- •8.1. Определение требуемой мощности электродвигателя.
- •Значения кпд механических передач
- •8.2. Назначение передаточных чисел составляющих привода.
- •8.3. Выбор параметров и расчет цилиндрических зубчатых передач
- •8.4. Расчет конических зубчатых колес
- •Формулы расчета геометрии прямозубых конических колес
- •8.5. Расчет червячных передач
- •Основные параметры червячных передач
- •Коэффициент формы зуба yf для червячных передач
- •Коэффициент динамичности нагрузки Кv
- •8.5.6. Тепловой расчет червячных редукторов
- •8.6. Предварительный расчет валов.
- •Значение коэффициента безопасности и температурного коэффициента
- •Рисунки 15-19
- •8.8. Смазывание редукторов
- •Рекомендуемые значения вязкости масел для смазывания зубчатых передач при 50ºС
- •Рекомендуемые значения вязкости масел для смазывания червячных передач при 100ºС
- •Масла, применяемые для смазывания зубчатых и червячных передач
- •8.9. Посадки основных деталей передач, назначение шероховатости обработки, обозначение свойств материалов.
- •8.9.1. Посадки основных деталей передач
- •8.9.2. Допуски формы и расположения поверхностей. Шероховатость поверхности обрабатываемых деталей
- •Обозначения и численные значения величины шероховатости поверхности
- •Назначение шероховатости поверхностей деталей машин
- •8.10. Выполнение компоновочных чертежей редуктора
- •Конического редуктора
- •9. Пример выполнения курсового проекта (упрощенный вариант)
- •9.1. Расчет зубчатых колес редуктора
- •9.2. Предварительный расчёт валов редуктора и конструктивные размеры посадочных деталей
- •9.3. Первый этап компоновки редуктора
- •9.4. Проверка долговечности подшипников
- •Расчетная схема ведомого вала
- •9.5. Второй этап компоновки редуктора
- •9.6. Проверка прочности шпоночных соединений
- •9.7. Уточненный расчет валов
- •9.8. Вычерчивание редуктора
- •9.10. Выбор сорта масла
- •9.11. Сборка редуктора
- •10. Расчет клиноременных передач
- •Значения коэффициента cl для клиновых ремней
- •Значения коэффициента Ср для клиноременных передач
- •11. Расчет цепных передач
- •Нормативные коэффициенты запаса прочности [s] для приводимых втулочно-роликовых цепей по гост 13568-75
- •Литература
- •Содержание
- •210017, Витебск, ул. Гагарина, 41
Механические свойства сталей, применяемых для изготовления зубчатых колес
Марка стали |
Диаметр заготовки, мм. |
Предел прочности,ƠВ, МПа |
Предел текучести,ƠТ,МПа |
Твёрдость НВ(средняя) |
Термообработка |
45 |
100-500 |
570 |
290 |
190 |
Нормализация |
45 |
До 90 90-120 Св. 120 |
780 730 690 |
440 390 340 |
290 210 200 |
Улучшение |
30ХГС |
До140 Св.140 |
1020 930 |
840 740 |
260 250 |
Улучшение |
40Х |
До120 120-160 Св.160 |
930 880 830 |
690 590 540 |
270 260 245 |
Улучшение |
40ХН |
До150 150-180 Св.180 |
930 880 835 |
690 590 540 |
280 265 250 |
Улучшение |
40Л 45Л |
-- -- |
520 540 |
290 310 |
160 180 |
Нормализация |
35ГЛ 35ХГСЛ |
-- -- |
590 790 |
340 590 |
190 220 |
Улучшение |
Окончание таблицы 4.
Марка стали |
Твёрдость НRС |
Термообработка |
30ХГС, 35ХМ, 40Х, 40ХН 12ХН3А, 18Х2Н4МА, 20ХМ 20ХГМ, 25ХГТ, 30ХГТ, 35Х, 30Х2МЮА, 38Х2Ю, 40Х, 40ХН, 35ХМ
|
45-55 50-63 56-63 56-63 45-63 |
Закалка Цементация, закалка Нитроцементация Поверхностная закалка с Нагревом ТВЧ |
Таблица 5
Предел контактной выносливости при базовом числе циклов напряжений
Способ термомеханической обработки зубьв |
Средняя твёрдость поверхностей зубьев |
Сталь |
ƠН lim b, МПА |
Нормализация или улучшение |
НВ менее 350 |
Углеродистая и легированная |
2НВ+70 |
Объёмная закалка |
НRC 38-50 |
18НRC + 150 |
|
Поверхностная закалка |
НRC 40-50 |
17НRC+ 200 |
|
Цементацмя и нитроцементация |
НRC более 56 |
Легированная |
23НRC |
Азотирование |
НV 550-750 |
Легированная |
1050 |
Выбирая тип заготовки и материал для изготовления деталей, учащийся должен идти по пути наименьших затрат на изготовление машины. Рекомендуется на начальном этапе проектирования выбирать для изготовления зубчатых передач и валов рядовые конструкционные стали (35; 45; 50) или малолегированные стали (40Х; 40ХН; 35ХН;…) и вводить щадящую термообработку (улучшение НВ 210-230 или НВ 260-290). Зуборезный инструмент как правило изготавливается из быстрорежущей стали и способен обрабатывать стали с твердостью до НВ 300. Рамы под приводы рекомендуется выполнять в сварном варианте из стандартных профилей проката марки стали Ст3., которые обладают хорошей свариваемостью. Желательно и корпус редуктора выполнить в сварном варианте, но это потребует больших затрат времени на разработку чертежа и нужно не забывать ввести в требования чертежа пункт: «отпуск после сварки» - иначе после механической обработки размеры корпуса могут измениться из-за поводок от термических напряжений сварки.
При проектировании червячных передач трудно обойтись без использования бронзовых отливок для изготовления венцов червячных колес, но и здесь желательно по возможности использовать стандартный прокат из цветных металлов. В таблице 6 приведены механические характеристики, основные допускаемые контактные напряжения [ОН]/ и основные допускаемые напряжения изгиба [О0f]/ и [О_1F]/ для материалов червячных колес, МПа.
Таблица 6
Марка бронзы или чугуна |
Способ отливки |
Пределы |
Допускаемое напряжение при твёрдости червяка |
||||||
Прочности σВ |
Текучести σТ |
НRC< 45 |
НRC>45 |
||||||
[σ0F]/ |
[σ-1F]/ |
[σН]/ |
[σ0F]/ |
[σ-1F]/ |
[σН]/ |
||||
Бр010Ф1
|
П |
200 |
100 |
45 |
30 |
135 |
55 |
40 |
168 |
Бр010Ф1 |
К |
255 |
147 |
57 |
41 |
186 |
71 |
51 |
221 |
Бр010Н1Ф1 |
Ц |
285 |
165 |
65 |
45 |
206 |
80 |
56 |
246 |
Бр05Ц5С5 |
П |
150 |
80 |
35 |
25 |
111 |
45 |
32 |
133 |
Бр05Ц5С5 |
К |
200 |
90 |
45 |
32 |
132 |
53 |
38 |
158 |
БрА9Ж3Л |
П |
392 |
196 |
81 |
63 |
--- |
98 |
75 |
---
|
БрА9Ж3Л |
К |
490 |
236 |
85 |
69 |
--- |
108 |
83 |
--- |
БрА10Ж4Н4Л |
П;К |
590 |
275 |
101 |
81 |
--- |
130 |
98 |
--- |
Сч10 |
П |
118 |
--- |
33 |
20 |
--- |
41 |
25 |
--- |
Сч15 |
П |
147 |
--- |
37 |
23 |
--- |
47 |
29 |
--- |
Сч18 |
П |
177 |
--- |
42 |
26 |
--- |
53 |
33 |
--- |
Сч20 |
П |
206 |
--- |
47 |
29 |
--- |
59 |
36 |
-- |
Примечание: К – отливка в кокиль; П – Отливка в песчаную форму; Ц – центробежная отливка |
|||||||||