2198
.pdfВ.В. Сыркин, В.Н. Никитин, Н.В. Захарова
РАСЧЕТ КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН
Учебное пособие
61
Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
(СибАДИ)
В.В. Сыркин, В.Н. Никитин, Н.В. Захарова
РАСЧЕТ КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН
Учебное пособие
62
Омск Издательство СиБАДИ
2008
УДК 621.833.1 ББК 34.441 Р 24
Рецензенты:
Проф. Э.А. Кузнецов (ОТИИ); канд. техн. наук, доц. А.А. Дегтярев (ОмГАУ)
Работа одобрена редакционно-издательским советом академии в качестве методических указаний для студентов специальностей 190201, 190205, 190601, 190603, 140501.
ISBN 978–5–93204–376–9
Р 24 Расчет конических зубчатых передач транспортно-технологических машин / В.В. Сыркин, В.Н. Никитин, Н.В.Захарова.– Омск: Изд-во СибАДИ, 2008.– 68 с.
Учебное пособие по структуре, содержанию и методике ориентировано на программу курса «Детали машин и основы конструирования». Содержат справочные таблицы и данные на основе нормативных документов, принятых в
63
практике конструирования. В методические указания включен раздел по расчету и проектированию конической зубчатой передачи c использованием системы автоматизированного проектирования машин APM WinMachine и T-FLEX CAD.
Учебный материал изложен в форме, наиболее удобной при изучении, расчете и проектировании конической зубчатой передачи. Для лучшего усвоения методики приведён пример расчета передачи.
Табл.23. Ил.21. Библиогр.: 10 назв.
ISBN 978–5–93204–376–9 |
В.В. Сыркин, В.Н. |
Никитин, |
Н.В. Захарова, |
|
|
|
2008 |
64
УДК 621.833.1 ББК 34.441
Р 24
Рецензенты:
проф.Э.А. Кузнецов (ОТИИ); канд. техн. наук, доц. А.А. Дегтярев (ОмГАУ)
Работа одобрена редакционно-издательским советом академии в качестве учебного пособия для студентов специальностей 190201, 190205, 190601,190603, 140501.
Р 24 Расчет конических зубчатых передач на прочность / В.В. Сыркин,
В.Н. Никитин, Н.В.Захарова: Учебное пособие. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2008. – 68 с.
ISBN 978–5–93204–376–9
Учебное пособие по структуре, содержанию и методике ориентировано на программу курса «Детали машин и основы конструирования». Содержат справочные таблицы и данные на основе нормативных документов, принятых в практике конструирования. В учебное пособие включен раздел по расчету и проектированию конической зубчатой передачи c использованием системы автоматизированного проектирования машин APM WinMachine и T-FLEX CAD.
Учебный материал изложен в форме, наиболее удобной при изучении, расчете и проектировании конической зубчатой передачи. Для лучшего усвоения методики приведён пример расчета передачи.
Табл. 23. Ил. 21. Библиогр.: 10 назв.
ISBN 978–5–93204–376–9 |
В.В. Сыркин, В.Н. Никитин, |
65
Н.В. Захарова, 2008
66
|
|
Оглавление |
|
|
ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................................. |
|
|
|
6 |
8 |
|
|
|
|
1. ОБЩИЕ |
|
|
|
|
СВЕДЕНИЯ......................................................................................................... |
|
|
|
69 |
2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ |
|
|||
ПЕРЕДАЧ............................................................................................................................... |
|
|
|
74 |
2.1. Выбор материала зубчатых колес и вида термообработки...................................... |
74 |
|||
2.2. Определение допускаемых напряжений................................................................... |
|
79 |
||
2.3. Выбор угла наклона зубьев......................................................................................... |
|
|
82 |
|
2.4. Выбор коэффициента ширины зубчатого венца....................................................... |
|
83 |
||
2.5. Проектировочный расчет на контактную прочность............................................... |
83 |
|||
2.6. Определение окружной скорости зубчатых колес.................................................... |
24 |
|||
2.7. Выбор степени точности зубчатых колес.................................................................. |
|
89 |
||
2.8. Проверочные расчеты зубчатой передачи................................................................. |
|
89 |
||
2.9. Определение усилий зубчатого зацепления.............................................................. |
|
95 |
||
3. ПРИМЕР РАСЧЕТА КОНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ.................................................. |
96 |
|||
3.1. Выбор материала и термообработки зубчатых колес............................................... |
97 |
|||
3.2. Определение допускаемых напряжений................................................................... |
|
97 |
||
3.3. Выбор угла наклона зубьев......................................................................................... |
|
|
98 |
|
3.4. Выбор коэффициента ширины зубчатого венца....................................................... |
|
98 |
||
3.5. Проектный расчет на контактную прочность........................................................... |
|
99 |
||
3.6. |
Определение |
окружной |
скорости |
зубчатых |
колес.................................................... |
|
101 |
|
|
3.7. |
Выбор |
степени |
точности |
зубчатых |
колес.................................................................. |
|
102 |
|
|
3.8. |
Проверочные |
|
расчеты |
зубчатой |
передачи................................................................. |
|
102 |
|
|
3.9. |
Определение |
усилий |
в |
|
зацеплении............................................................................ |
|
|
104 |
|
4. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНИЧЕСКИХ
ПЕРЕДАЧ В СРЕДЕ АРМ |
|
|
|
||
WinMachine............................................................................ |
|
105 |
|
|
|
4.1. |
|
Возможности |
модуля |
|
АРМ |
WinTrans....................................................................... |
|
105 |
|
|
|
4.2. |
|
Структура |
меню |
|
АРМ |
WinTrans................................................................................. |
|
110 |
|
|
|
4.3. |
|
Последовательность |
работы |
в |
АРМ |
WinTrans.......................................................... |
|
111 |
|
|
|
5. CОЗДАНИЕ ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ КОНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ |
|
||||
В СИСТЕМЕ T-FLEX CAD............................................................................................... |
|
|
61 |
||
5.1. Основные трехмерные операции.............................................................................. |
|
|
61 |
||
|
|
|
63 |
||
5.2. Операции по вставке и копированию 3 D элементов............................................. |
|
||||
67
5.3.Поле окон системы T-FLEX CAD……………………………………………….....63
5.4.Последовательность построения трехмерной модели………………………… 66
Контрольные вопросы......................................................................................................... |
72 |
Библиографический список................................................................................................ |
73 |
68
ВВЕДЕНИЕ
Всовременной инженерной практике конические передачи широко применяются в редукторах общего назначения, вертолетах, строительных и сельскохозяйственных машинах, автомобилях, металлообрабатывающих станках.
Цель настоящего учебного пособия – изложить в лаконичной форме учебный материал, касающийся расчета и проектирования конических передач, и помочь формированию умений и навыков, необходимых в инженерной деятельности.
Подробно рассмотрены операции по выбору материалов колес передачи и допускаемых напряжений, определению геометрических параметров передачи и ее составляющих, коэффициента полезного действия передачи и сил в зацеплении.
Термины, обозначения и расчёт геометрических параметров конической передачи соответствуют действующим стандартам.
Впособие включен раздел по расчету и проектированию конической передачи c использованием программнных продуктов – системы автоматизированного проектирования машин APM WinMachine и системы T-FLEX CAD, что позволяет существенно экономить время за счет исключения ручных расчетов при решении многовариантных задач с целью нахождения оптимального варианта при проектировании, а также использовать графические возможности систем – получение рабочих чертежей составляющих элементов передачи и графиков, характеризующих передачу.
69
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Конические зубчатые передачи (рис. 1.1, 1.2) обеспечивают возможность передачи вращающего момента между валами, оси которых пересекаются в пространстве. Угол между осями Σ = 1 + 2 обычно равен 900, но возможен угол пересечения и отличный от 900.
По сравнению с цилиндрическими конические передачи имеют большую массу и габаритные размеры. Выполнить коническое зацепление с той же степенью точности, что и цилиндрическое, значительно труднее: наряду с обеспечением допусков на размеры зубьев требуется выдержать допуски на углы Σ, 1 и 2 и при монтаже необходимо обеспечить совпадение вершин конусов (при этом следует иметь в виду, что нарезание прямозубых конических колес осуществить сложнее, чем колес с круговыми зубьями). Пересечение осей валов усложняет расположение опор: одно из конических колес, обычно шестерню, располагают консольно. Это
ведет к повышению деформации консольного вала, увеличению неравномерности распределения нагрузки по ширине зубчатого венца (что определяет усиление шума при работе передачи) и, как следствие, к возникновению в коническом зацеплении осевых сил, дополнительно нагружающих подшипники. В силу перечисленных выше причин нагрузочная способность конической прямозубой передачи приблизительно на 15% ниже цилиндрической.
Несмотря на перечисленные недостатки и сложности при изготовлении и монтаже, конические передачи широко
используются. Применение конических передач определяется областью создания конструкций, в которых необходимо расположение осей валов под углом в пространстве – в редукторах общего назначения, вертолетах, автомобилях,
70