- •В.А. Жулай, д.Н. Дегтев
- •Введение
- •Общие сведения о проектировании и конструировании
- •1.1. Основные понятия и обозначения
- •1.2. Цели и задачи курсового проектирования
- •1.3. Организация курсового проектирования
- •1.4. Требования к изделиям. Общие принципы и порядок проектирования
- •Кинематический расчет привода
- •2.1. Выбор электродвигателя
- •2.2. Расчет кинематических и силовых параметров привода
- •Расчет зубчатых передач
- •Выбор материалов и видов термической обработки зубчатых колес
- •. Определение допускаемых напряжений и коэффициента нагрузки
- •Значения пределов контактной выносливости зубьев
- •Учет режима нагружения при определении допускаемых напряжений
- •Значения коэффициентов эквивалентности
- •Значения пределов изгибной выносливости зубьев
- •Коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность
- •Коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба определяется аналогично:
- •Коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность равен по (3.12):
- •Коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба определяется по формуле (3.20):
- •. Расчет цилиндрических зубчатых передач
- •Расчет цилиндрической редукторной пары
- •Предварительные основные размеры колеса:
- •Размеры заготовок
- •Окружная сила в зацеплении, н,
- •Предварительные основные размеры колеса
- •Число зубьев шестерни и колеса
- •Фактическое передаточное число
- •Окружная сила в зацеплении, н,
- •Расчет открытой передачи
- •Предварительные основные размеры колеса
- •Фактическое передаточное число
- •Окружная сила в зацеплении, н,
- •Силы, действующие в зацеплении
- •3.4. Расчет конических зубчатых передач
- •3.4.1. Расчет конической редукторной пары
- •Модуль передачи
- •Относительное смещение xe1 прямозубых шестерен
- •Размеры заготовки колес
- •Напряжение изгиба в зубьях колеса, мПа,
- •Фактическое передаточное число
- •Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
- •Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба
- •Напряжение изгиба в зубьях колеса, мПа,
- •3.4.2. Силы, действующие в конической передаче
- •3.5. Расчет планетарных передач
- •Кинематический расчет
- •Соседства:
- •Силовой расчет
- •Для сателлитов, с учетом количества зацеплений
- •3.5.3. Расчет нагрузок, действующих на валы и опоры
- •Радиальная реакция опоры подшипника сателлита
- •Кинематический расчет
- •Соседства:
- •Силовой расчет
- •Коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность равен из (3.12)
- •Коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба определяется по формуле (3.20)
- •Проверочные расчеты Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
- •Окружная сила в зацеплении (по (3.92), н
- •Расчет червячных передач
- •Выбор материалов червячных пар
- •Основные механические характеристики материалов для червячных колес
- •Значения коэффициентов эквивалентности для червячных передач
- •Расчет основных параметров червячной передачи
- •Проверочный расчет передачи на прочность
- •Тепловой расчет
- •Силы в зацеплении
- •Расчет основных параметров
- •Проверочный расчет передачи на прочность
- •Силы в зацеплении
- •Расчет ременных передач
- •Расчет плоскоременных передач
- •Выбор типа ремня
- •Расчет геометрических параметров плоскоременной передачи
- •Расчет на прочность плоскоременной передачи
- •Уточняем передаточное число:
- •Основные параметры плоскоременной передачи
- •Расчет клиноременных передач Общая характеристика клиноременной передачи
- •Размеры клиновых ремней по гост 1284.1 – 89 и гост 1284.3 – 96
- •Порядок проектного расчета клиноременных передач
- •Уточняем передаточное число:
- •Основные параметры клиноременной передачи
- •Расчет передач с поликлиновыми ремнями
- •Уточняем передаточное число:
- •Основные параметры поликлиноременной передачи
- •Силы, действующие на валы ременной передачи
- •Для плоскоременной передачи
- •Шкивы ременных передач
- •Расчет цепных передач Типы и условия работы приводных цепей
- •5.1. Расчет параметров цепной передачи
- •Допускаемое давление в шарнирах роликовых цепей [рц], н / мм 2
- •5.2. Силы, действующие на валы цепной передачи
- •5.3. Звездочки для пластинчатых роликовых цепей
- •Основные параметры передачи роликовой цепью
- •6. Конструирование редукторов
- •6.1. Проектный расчет валов
- •Предварительный выбор подшипников качения
- •6.2. Эскизная компоновка редуктора
- •Проверочный расчет валов
- •6.3.1. Расчет вала на статическую прочность
- •6.3.2. Расчет вала на усталостную выносливость
- •Определение реакций в опорах в горизонтальной плоскости
- •В вертикальной плоскости
- •Расчет на статическую прочность Максимальное нормальное напряжение
- •Расчет вала на усталостную выносливость
- •6.4. Расчет шпоночных и шлицевых соединений
- •6.4.1. Подбор шпонок и проверочный расчет шпоночных соединений
- •6.4.2. Расчет шлицевых соединений
- •Подбор подшипников качения
- •Поля допусков отверстий под подшипники
- •Реакции от сил в зацеплении
- •В горизонтальной плоскости
- •6.6. Смазывание передач и подшипников качения редукторов
- •Трансмиссионные масла
- •Классификация трансмиссионных масел
- •7. Содержание и оформление конструкторской документации курсового проекта
- •7.1. Виды конструкторских документов, их обозначение
- •Основные надписи
- •7.2. Расчетно-пояснительная записка
- •Расчетно-пояснительная записка
- •7.3. Спецификация
- •7.4. Библиографический список
- •7.5. Графические документы
- •8. Применение прикладных программ расчетов узлов и деталей машин
- •8.1. Примеры расчета передач с использованием программы amp Win Machine в модуле amp Trans
- •8.1.1. Расчет цилиндрической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета цилиндрической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •8.1.2. Расчет конической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета конической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •8.1.3. Расчет червячной передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета червячной передачи в модуле amp Trans
- •8.1.4. Расчет плоскоременной передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета плоскоременной передачи в модуле amp Trans
- •8.1.5. Расчет клиноременной передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета клиноременной передачи в модуле amp Trans
- •8.2. Пример расчета вала по усталостной прочности с использованием программы amp Win Machine в модуле amp Shaft
- •Результаты расчета тихоходного вала косозубой передачи цилиндрического редуктора в модуле amp Shaft
- •9. Технические задания на курсовой проект
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложения
- •Технические данные двигателей серии 4а
- •Продолжение табл. П.4
- •Продолжение табл. П.4
- •С короткими цилиндрическими роликами (из гост 8328 – 75)
- •Подшипники роликовые конические однорядные (из ту 37.006.162 – 89)
- •Оглавление
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Основные параметры клиноременной передачи
Параметр |
Значение |
Тип сечения ремня |
В (С) |
Расчетная длина ремня, Lр, мм |
3550 |
Межосевое расстояние, а, мм |
1221,4 |
Расчетный диаметр ведущего шкива, d1, мм |
250 |
Расчетный диаметр ведомого шкива, d2, мм |
450 |
Число ремней, z |
4 |
Максимальная сила, действующая на валы, FΣ, Н |
4777 |
Расчет передач с поликлиновыми ремнями
Поликлиновые ремни представляют собой бесконечные плоские ремни с продольными клиновыми выступами – ребрами – на внутренней поверхности, входящими в кольцевые клиновые в шкивах (рис. 4.4).
Рис. 4.4. Сечение и геометрические параметры поликлиновых ремней
Технические характеристики поликлиновых ремней приведены в табл. 4.8.
Таблица 4.8
Технические характеристики поликлиновых ремней
Обозначение сечения |
Размеры, мм |
Предельные длины Lр, мм |
Диаметры шкивов, dр min, мм |
Момент, Т1, Н · м |
Масса 1 м длины при 10 ребрах, кг / м |
||||
t |
H |
h |
r1 |
r2 |
|||||
К Л М |
2,4 4,8 9,5 |
4,0 9,5 16,7 |
2,35 4,85 10,35 |
0,1 0,2 0,4 |
0,4 0,7 1,0 |
400…2000 1250…4000 2000…4000 |
40 80 180 |
< 40 18…400 > 130 |
0,09 0,45 1,6 |
Примечания: 1. Стандартные длины поликлиновых ремней такие же, как и клиновых ремней (см. табл. 4.4).
2. Диаметры шкивов для поликлиновых ремней выбирают из того же стандартного ряда, что и для клиновых ремней.
3. Рекомендуемые числа ребер ремней сечения К – от 2 до 36; сечения Л – от 4 до 20 и сечения М – от 2 до 20.
Последовательность расчета клиновых ремней, изложенная в предыдущем разделе, применима и к расчету поликлиновых ремней.
Расчет ведут в следующем порядке:
определяют геометрические параметры передачи исходя из заданных технических условий; по табл. 4.8 выбирают необходимое сечение ремня в зависимости от величины передаваемого вращающего момента, назначают диаметр меньшего шкива – желательно на один-два номера больше минимального значения d1, указанного в табл. 4.8;
определяют диаметр большего шкива, округляют его до стандартного значения, уточняют передаточное отношение, вычисляют межосевое расстояние – наименьшее значение его определяют по формуле (4.11) с заменой в ней высоты сечения клинового ремня h величиной Н, принимают по табл. 4.8;
по формуле (4.2) находят расчетную длину ремня, округляют ее до стандартного значения, пересчитывают межосевое расстояние и т. д.
При проектировании передачи для облегчения надевания поликлинового ремня на шкив необходимо предусмотреть возможность уменьшения межосевого расстояния а на 0,013 Lр, а для обеспечения натяжения ремня – возможность увеличения а на 0,02 Lр.
Заключительный этап расчета – определение необходимого числа ребер поликлинового ремня:
zр = 10 F / [F]10 (4.17)
где [F]10 = (F10 Cα CL + ΔFu) / Сдр;
здесь F10 – допускаемая окружная сила для передачи поликлиновым ремнем с десятью ребрами при передаточном числе u = 1, α1 = 180°, эталонной длине, L0, работе в одну смену с постоянной нагрузкой (табл. П.8).
Коэффициент Cα, учитывающий влияние угла обхвата малого шкива, определяют по формуле (4.9); коэффициент CL, учитывающий влияние длины ремня, определяют по формуле CL = 0,9 + 0,1L / L0; коэффициент режима работы Ср принимают по табл. 4.6.
Дополнительное слагаемое ΔFu = 2 ∙ 103ΔТu / d1 учитывает влияние передаточного отношения i, отражающееся на величине напряжения изгиба ремня на малом и большом шкивах; здесь ΔTu – в Н · м, d1 – в мм, ΔFu – в Н. Значения ΔTu даны в табл. 4.9.
Таблица 4.9
Значения дополнительного момента ΔTu для поликлиновых ремней
Сечение ремня |
Значения ΔTu, Н ∙ м, при u, равном |
|||||
1,0 |
1,1 |
1,25 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
|
К |
0 |
0,2 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
Л |
0 |
1,8 |
3,6 |
4,5 |
5,0 |
5,4 |
М |
0 |
13,8 |
27,6 |
34,5 |
38,0 |
41,4 |
Если число ребер zр, найденное по формуле (4.16), окажется больше указанного в табл. 4.8, то следует повторить весь расчет, взяв шкив с увеличенным диаметром d1, благодаря чему возрастет скорость ремня и соответственно уменьшится окружная сила F.
Пример 4.3. Рассчитать поликлиноременную передачу привода пластинчатого питателя. Исходные данные: номинальная передаваемая мощность Р1 = 5,5 кВт; номинальная частота вращения ведущего вала n1 = 950 мин –1; передаточное число u = 2,8; угол наклона передачи θ = 65º; режим работы односменный; натяжение ремня – передвижением двигателя по салазкам.
Предварительно вычисляем:
угловую скорость ведущего вала, рад / с:
;
крутящий момент на ведущем валу, Н ∙ м:
.
В соответствии с рекомендациями по таб. 4.8 для заданных условий (Т1 = 55,3 Н ∙ м) выбираем сечение ремня Л.
Технические характеристики этих ремней (см. табл. 4.8) следующие: высота сечения ремня Н = 9,5 мм; предельные длины Lp = 1250 … 4000 мм; минимальный расчетный диаметр меньшего шкива dp min = 80 мм.
Принимаем из стандартного ряда диаметр ведущего шкива на один размер больше минимального d1 = 90 мм.
Определяем скорость ремня, м / с:
.
Проверяем выполнение условия υmax ≤ 30 м / с. Условие выполняется.
Диаметр ведомого шкива (без учета скольжения), мм,
d2 = u d1 = 2,8 ∙ 90 = 252.
Округляем d2 предпочтительно в меньшую сторону. Ближайшее стандартное значение d2 = 250 мм.