- •Примеры расчетов деталей машин
- •Содержание
- •Введение
- •1 Кинематический расчет
- •1.1 Кинематический расчет привода с редуктором
- •1.1.1 Выбор электродвигателя
- •1.1.2 Уточнение передаточного числа
- •1.1.3 Расчет частот, угловых скоростей, крутящих моментов, и мощностей на всех валах
- •1.1.4 Примеры
- •1 .1.4.1 Привод с червячным редуктором, плоскоременной и зубчатой передачей
- •1 .1.4.2 Привод с соосным горизонтальным, муфтой и цепной передачей
- •1 .1.4.3 Привод с двухступенчатым редуктором, муфтой и клиноременной передачей
- •2 Расчет цилиндрических зубчатых передач
- •2.1 Внешней закрытой косозубой (без смещения)
- •2.1.1 Выбор материала
- •2.1.2 Проектировочный расчет
- •2.1.3 Силовой расчет
- •2.1.4 Проверочный расчет
- •2.1.5 Пример
- •2.2 Внешней закрытой прямозубой (без смещения)
- •2.2.1 Выбор материала
- •2.2.2 Проектировочный расчет
- •2.2.3 Силовой расчет
- •2.2.4 Проверочный расчет
- •2.2.5 Пример
- •2 .4 Внутренней закрытой со мещением
- •2.4.1 Выбор материала
- •2.4.2 Проектировочный расчет
- •2.4.3 Силовой расчет
- •2.4.4 Проверочный расчет
- •2.4.5 Пример
- •2 .5 Внешней открытой прямозубой
- •2.5.1 Выбор материала
- •2.5.2 Проектировочный расчет
- •2.5.3 Силовой расчет
- •2.5.4 Проверочный расчет
- •2.5.5 Пример
- •2.6 Передачи для коробки скоростей
- •2.6.1 Проектировочный расчет
- •2.6.2 Силовой расчет
- •2.6.3 Проверочный расчет
- •3 Расчет конической прямозубой передачи
- •3.1 Выбор материала
- •3.2 Проектировочный расчет
- •3.3 Силовой расчет
- •3.4 Проверочный расчет
- •3.5 Пример
- •4 Расчет червячной передачи
- •4.1 Выбор материала
- •4.2 Проектировочный расчет
- •4.3 Силовой расчет
- •4.4 Проверочный расчет
- •4.5 Пример
- •5 Расчет гибких связей
- •5.1 Расчет клиноременной передачи
- •5.1.1 Теория
- •5.1.2 Пример
- •5.2 Расчет поликлиновой передачи
- •5.2.1 Теория
- •5.2.2 Пример
- •5.3 Расчет плоскоременной передачи
- •5.3.1 Теория
- •5.3.2 Пример
- •5.4 Расчет цепной передачи (роликовая, втулочная)
- •5.4.1 Теория
- •5.4.2 Пример
- •5.5 Расчет цепной передачи (зубчатая)
- •5.5.1 Теория
- •5.5.2 Пример
- •6 Расчет размеров корпуса и зубчатых колес
- •6.1 Корпус цилиндрического (червячного) редуктора
- •6.2 Корпус конического редуктора
- •6.3 Цилиндрические колеса
- •6.4 Червячные колеса
- •6.5 Конические колеса
- •7 Расчет соединений
- •7.1 Расчет шпонок
- •7.1.1 Теория
- •7.1.2 Пример
- •7.2 Расчет шлицевых соединений
- •7.2.1 Теория
- •7.2.2 Пример
- •8 Расчет смазочных материалов
- •9 Тепловой расчет редуктора
- •9.1 Теория
- •9.2 Пример
- •10 Расчет валов
- •10.11 Проектировочный расчет валов
- •10.12 Проверочный расчет валов
- •10.12.1 Построение эпюр валов
- •10.12.2 Проверочный расчет вала. Концентратор - галтель
- •10.12.2.1 Теория
- •10.12.2.2 Пример
- •10.12.3 Проверочный расчет вала. Концентратор - 1 шпонка
- •10.12.3.1 Теория
- •10.12.3.2 Пример
- •10.12.4 Проверочный расчет вала. Концентратор - 2 шпонки
- •10.12.4.1 Теория
- •10.12.4.2 Пример
- •10.12.5 Проверочный расчет вала. Концентратор – шлицы
- •10.12.5.1 Теория
- •10.12.5.2 Пример
- •10.12.6 Проверочный расчет вала. Концентратор – сквозное отверстие
- •10.12.6.1 Теория
- •10.12.6.2 Пример
- •10.12.7 Проверочный расчет вала. Концентратор – резьба
- •10.12.7.1 Теория
- •10.12.7.2 Пример
- •10.12.8 Проверочный расчет вала. Концентратор – посадка
- •10.12.8.1 Теория
- •10.12.8.2 Пример
- •11 Проверочный расчет подшипников
- •11.1 Расчет подшпиников при действии радиальной силы
- •11.1.1 Теория
- •11.1.2 Примеры
- •11.2 Расчет подшпиников при действии радиальной и осевой силы
- •11.2.1 Теория
- •11.2.2 Примеры
- •11.3 Расчет подшпиников при действии осевой силы
- •11.3.1 Теория
- •11.3.2 Пример
- •Приложение 1. Электродвигатели
- •Приложение 2. Подшипники Подшипник радиальный шариковый однорядный средней серии
- •Основные параметры
- •Подшипник радиально-упорный шариковый однорядный средней серии
- •Подшипник радиально-упорный шариковый однорядный тяжелой серии
- •Подшипник роликовый конический однорядный повышенной грузоподъемности средней серии
- •Приложение 3. Болты
- •Приложение 4. Шайбы пружинные
- •Приложение 5. Пресс масленки
- •Приложение 6. Ручка отдушина
- •Приложение 7. Жезловый маслоуказатель
- •Приложение 8. Пробка сливная и ее уплотнение
- •Приложение 9. Резиновые армированные манжеты
- •Приложение 10. Крышка подшипника глухая
- •Приложение 11. Крышка подшипника сквозная
2.6.2 Силовой расчет
Окружная сила:
(2.6.15)
Радиальная сила:
(2.6.16)
где α – угол зацепления (равен 20º для некоррегированных колес).
2.6.3 Проверочный расчет
Расчет на контактную выносливость зубьев:
(2.6.17)
где - коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев (таблица 2.6.4);
- коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных колес (таблица 2.6.1);
- коэффициент, учитывает суммарную длину контактных линий;
- удельная окружная сила, Н/мм.
Таблица 2.6.4– Значения коэффициента
|
0,080 |
0,050 |
0,030 |
0,020 |
0,010 |
0,005 |
0 |
-0,005 |
-0,010 |
-0,015 |
-0,020 |
|
1,48 |
1,52 |
1,58 |
1,62 |
1,68 |
1,71 |
1,76 |
1,83 |
1,93 |
2,14 |
- |
(2.6.18)
где - коэффициент торцового перекрытия
(2.6.19)
Удельная окружная сила:
(2.6.20)
где - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями (принимается );
– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца (таблица 2.6.2) – определялся ранее;
- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку
(2.6.21)
где - удельная окружная динамическая сила, Н/мм.
(2.6.22)
где - коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зуба (при HB≤350 - , при HB>350 - );
- коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацеплений шестерни и колеса (таблица 5). При этом степень точности принимается - 7.
Таблица 2.6.5 – Значение коэффициент
Модуль m, мм |
Степень точности по нормам плавности |
|||||
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
до 3,5 |
17 |
28 |
38 |
47 |
56 |
73 |
свыше 3,5 до 10 |
22 |
31 |
42 |
53 |
61 |
82 |
свыше 10 |
- |
37 |
48 |
64 |
73 |
100 |
Проверка по контактным напряжениям
(2.6.23)
где - коэффициент, учитывающий формы зуба колеса (таблица 2.6.6);
- коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев (принимается );
- коэффициент, учитывающий наклон зубьев (принимается );
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями;
– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца (таблица 2.6.2);
- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку.
Таблица 2.6.6 - Значения коэффициента
Число зубьев z |
Коэффициент смещения x |
|||||||
0,7 |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
0 |
-0,1 |
-0,3 |
-0,5 |
|
14 |
3,12 |
3,42 |
3,78 |
- |
- |
- |
- |
- |
16 |
3,15 |
3,40 |
3,72 |
- |
- |
- |
- |
- |
17 |
3,16 |
3,40 |
3,67 |
4,03 |
4,26 |
- |
- |
- |
18 |
3,17 |
3,39 |
3,64 |
3,97 |
4,20 |
- |
- |
- |
19 |
3,18 |
3,39 |
3,62 |
3,92 |
4,11 |
4,32 |
- |
- |
20 |
3,19 |
3,39 |
3,61 |
3,89 |
4,08 |
4,28 |
- |
- |
21 |
3,20 |
3,39 |
3,60 |
3,85 |
4,01 |
4,22 |
- |
- |
22 |
3,21 |
3,39 |
3,59 |
3,82 |
4,00 |
4,20 |
- |
- |
24 |
3,23 |
3,39 |
3,58 |
3,79 |
3,92 |
4,10 |
- |
- |
25 |
3,24 |
3,39 |
3,57 |
3,77 |
3,90 |
4,05 |
4,28 |
- |
28 |
3,27 |
3,40 |
3,56 |
3,72 |
3,82 |
3,95 |
4,22 |
- |
30 |
3,28 |
3,40 |
3,54 |
3,70 |
3,80 |
3,90 |
4,14 |
- |
32 |
3,29 |
3,41 |
3,54 |
3,69 |
3,78 |
3,87 |
4,08 |
4,45 |
37 |
3,32 |
3,42 |
3,53 |
3,64 |
3,71 |
3,80 |
3,96 |
4,20 |
40 |
3,33 |
3,42 |
3,53 |
3,63 |
3,70 |
3,77 |
3,92 |
4,13 |
45 |
3,36 |
3,43 |
3,52 |
3,62 |
3,68 |
3,72 |
3,86 |
4,02 |
50 |
3,38 |
3,44 |
3,52 |
3,60 |
3,65 |
3,70 |
3,81 |
3,96 |
60 |
3,41 |
3,47 |
3,53 |
3,59 |
3,62 |
3,67 |
3,74 |
3,84 |
80 |
3,45 |
3,50 |
3,54 |
3,58 |
3,61 |
3,62 |
3,68 |
3,73 |
100 |
3,49 |
3,52 |
3,55 |
3,58 |
3,60 |
3,61 |
3,65 |
3,68 |
150 |
- |
- |
- |
- |
3,60 |
3,63 |
3,63 |
3,63 |
Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями
(2.6.24)
где - степень точности передачи.
Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку:
(2.6.25)
где - удельная окружная динамическая сила, Н/мм.
(2.6.26)
где - коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зуба (принимается );
- коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацеплений шестерни и колеса (таблица 2.6.5). При этом, степень точности принимается - 7.