- •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
Уточняем передаточное число:
.
Отклонение фактического передаточного числа от заданного составляет
,
что меньше допускаемого отклонения – 3 %.
По формулам (4.11) определяем диапазон оптимальных значений межосевого расстояния, мм:
;
.
Предварительно принимаем a′ = 250 мм.
Определяем расчетную длину ремня по формуле (4.2), мм:
.
Ближайшее стандартное значение (см. табл. 4.8) Lр = 1250 мм.
Уточняем межосевое расстояние a по формуле (4. 12).
Предварительно вычисляем
мм;
мм 2.
мм.
Полученное значение не выходит за границы диапазона оптимальных значений межосевого расстояния.
Определяем угол обхвата ремнями ведущего шкива d1 по формуле (4.3):
,
что больше минимально допустимого значения α1 = 90 º.
Для установки и замены ремней предусматриваем возможность уменьшения a на 0,013 Lр, т. е. на 0,013 ∙ 1250 = 16 мм, а для компенсации отклонений и удлинения во время эксплуатации – возможность увеличения а на 0,02 Lр, т. е. на 0,02 ∙ 1250 = 25 мм.
Определяем параметры, характеризующие реальные условия работы передачи.
Коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата меньшего шкива определяем по формуле (4.9):
.
Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня (для сечения типа Л эталонная длина ремня L0 = 1600 мм (табл. П.8)
CL = 0,9 + 0,1L / L0 = 0,9 + 0,1 ∙ 1250 / 1600 = 0,98.
Коэффициент режима работы Сдр = 1,1 (см. табл. 4.6).
Дополнительный момент для сечения типа Л и передаточного числа u = 2,8 ΔTu = 5,4 Н ∙ м.
Дополнительное слагаемое, Н,
ΔFu = 2 ∙ 103ΔТu / d1 = 2000 ∙ 5,4 / 90 = 120.
Допускаемая окружная сила при эталонных условиях работы F10 = 890 Н (для сечения типа Л υ = 4,5 м / с, d1 = 90 мм, аппроксимируя данные табл. П.8).
Допускаемая окружная сила при реальных условиях работы, Н,
[F]10 = (F10 Cα CL + ΔFu) / Cp = (890 ∙ 0,92 ∙ 0,98 + 120) / 1,1 = 838,6.
Окружная сила, передаваемая поликлиновым ремнем, Н,
.
Определяем необходимое число ребер поликлинового ремня:
zр = 10 F / [F]10 = 10 ∙ 1222 / 838,6 = 14,6,
что не превышает максимально допустимого значения zр = 20 (см. табл. 4.8).
Окончательно принимаем zр = 15.
Определяем натяжение одного ребра ремня S0, Н, по формуле (4.16):
.
Сила, действующая на валы (по (4.22), Н,
.
Результаты расчетов сводим в табл. 4.10.
Таблица 4.10
Основные параметры поликлиноременной передачи
Параметр |
Значение |
Тип сечения ремня |
Л |
Расчетная длина ремня, Lр, мм |
1250 |
Межосевое расстояние, а, мм |
349 |
Расчетный диаметр ведущего шкива, d1, мм |
90 |
Расчетный диаметр ведомого шкива, d2, мм |
250 |
Число ребер ремня, zр |
4 |
Максимальная сила, действующая на валы, FΣ, Н |
3188 |
Силы, действующие на валы ременной передачи
Силы, возникающие в ременной передаче, необходимо знать для расчета валов, опор и шкивов.
При расчете принимают, что материал ремней соответствует закону Гука. Тогда после снятия полезной нагрузки сумма натяжений ветвей остается постоянной. Действие центробежной силы и отклонение вектора от линии центров в упрощенных расчетах не учитывают.
Сила, действующая на валы ременной передачи, Н,
, (4.18)
где F0 – начальное натяжение ремней, Н.