- •Расчет одноступенчатого цилиндрического редуктора
- •6.070101 «Транспортные технологии»
- •Содержание
- •2.2.1 Задание 22
- •2.3.1 Задание 27
- •Введение
- •1 Общие методические указания по выполнению работ, исходные данные по вариантам
- •2.1.2 Проектный расчет
- •2.1.2.1 Определение геометрических параметров зубчатой передачи
- •2.1.2.2 Выбор материала шестерни по заданному материалу колеса и расчет допустимых напряжений
- •2.1.2.3 Определение расчетного крутящего момента, который передает редуктор
- •2.1.3 Кинематический расчет
- •2.1.3.1 Определение частоты вращения выходного вала
- •2.1.3.2 Расчет мощности выходного вала
- •2.1.3.3 Ориентировочное определение необходимой частоты вращения двигателя и передаточных чисел, выбор типоразмера двигателя из таблиц
- •2.1.3.4 Выбор двигателя по данным таблицы
- •2.1.3.5 Вывод
- •2.1.4 Проверочный расчет
- •2.2.2.1 Определение геометрических параметров зубчатой передачи
- •2.2.3 Кинематический расчет
- •2.2.3.1 Расчет допускаемого контактного напряжения
- •2.2.3.2 Расчет крутящего момента.
- •2.2.3.3 Расчет частоты вращения и угловой скорости выходного вала, расчет мощности выходного вала и выбор двигателя
- •Список рекомендуемой литературы
- •Приложение а
- •Приложение б
2.1.3.5 Вывод
В рассматриваемом примере с дополнительной клиноременной передачей подходят два варианта с двигателями:
а) 4А225М8У3,
б) 4А250S10У3.
(Следует иметь в виду, что чем больше частота вращения вала двигателя, тем меньше его габариты, масса и стоимость, но больше требуемое передаточное число привода.)
Исходя из этих условий, следует предпочтение отдать двигателю 4А225М8У3 как более дешевому.
2.1.4 Проверочный расчет
Проверочный расчет на усталость по контактным напряжениям выполняется по формуле [1, с. 163, форм. 9.42]:
.
Коэффициенты:
коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес – ZM = (275 Н/мм2)1/2;
безразмерный коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий – Zε = 0,79;
безразмерный коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев – ZH = 1,77 соs β;
коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по поверхности зубьев – Кн = 1,17.
Полученное контактное напряжение должно быть меньше или равно допустимому контактному напряжению, т.е. должно выполняться условие: σн ≤ [σн], при котором обеспечивается прочность.
Определяем окружную скорость по формуле:
По таблице Б.7 [1, с. 175, табл. 9.9] назначаем 8-ю степень точности передачи.
Практическая работа № 2.
РАСЧЕТ ОДНОСТУПЕНЧАТОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА С КОСОЗУБЫМ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ
2.2.1 Задание
Рассчитать зубчатую передачу редуктора по данным практической работы № 1. Вид зацепления зубьев – косозубое (рис. 2.2).
Расчет косозубой передачи проводится подобно расчету прямозубой передаче. Но есть некоторые изменения.
а) б)
Рисунок 2.2 – а – косозубые колеса в зацеплении; б – схематическое изображение косозубого колеса
2.2.2 Проектный расчет
В колесах с косым зубом различают окружной шаг рt, который измеряется параллельно торцу колеса, и нормальный шаг pn, измеряемый в нормальном к направлению зуба сечении:
pn = рt cosβ,
где β – угол наклона линии зуба. Во избежание больших осевых усилий принимают β = 8°…15° (редко 20°).
Аналогично связаны между собой нормальный mn и окружной модули mt.: mn = mt cosβ
По стандарту обычно выравнивают нормальный модуль.
2.2.2.1 Определение геометрических параметров зубчатой передачи
Согласно правилам проектирования, вычисляем ориентировочное значение нормального модуля:
mn = (0,01…0,02)a = (0,01…0,02) 280 = 2,8…5,6 мм.
По таблице Б.3 стандартных значений модулей [1, с. 169, табл. 9.1] принимается наименьший модуль из выбранного интервала (в отличие от прямозубого зацепления).
Принимаем среднее значение угла наклона зубьев = 15°.
Рассчитываем суммарное число зубьев [1, с. 143, форм. 9.4]:
180,3180;
числа зубьев шестерни и колеса находим решением системы уравнений:
;
z1 = 180 / (1 + 4) ≈ 36;
z2 = 180 – 36 = 144;
проверяем передаточное число:
;
погрешность передаточного числа:
0 %,
что соответствует условиям [1, с. 170, табл. 9.2, п. 3 прим.].
Определяем окончательно значение угла наклона зубьев:
15о35′45′′,
или
cosβ = (z1 + z2) mn / 2а = 0,9643 →β = 15о35′85′′.
Торцевой модуль:
3,111
мм.
Делительные диаметры:
d1 = mt z1 = mn z1 / cosβ = 3,111 36 = 111,996 мм;
d2 = mt z2 = mn z2 / cosβ = 3,111 144 = 447,984 мм.
Проверка межосевого расстояния:
279,99
мм.
Полученные геометрические параметры косозубой передачи заносим в таблицу 2.4.
Таблица 2.4 – Геометрические размеры цилиндрической зубчатой передачи
Название |
Меж- осевое расс-тояние а, мм |
Модуль m, мм |
Число зубьев z |
Угол наклона зубьев, 0 |
Ши- рина зубча-того венца b, мм |
Диаметры, мм |
||
d |
dа |
df |
||||||
Шестерня |
280 |
3 |
36 |
15о35′45′′ |
240 |
112 |
118 |
114 |
Колесо |
144 |
230 |
448 |
455 |
451 |
|||
