Вопросы для самоконтроля

1. Какая принята схема для прочностного расчета зуба?

2. Проверочный расчет прямозубой передачи на изгиб. В чем он заключается?

3. Как определяются допустимые напряжения на изгиб?

4. Как проводят расчет зуба на контактную прочность?

5. Как определить допускаемые напряжения на контакт?

6. Какие вы знаете критерии оценки качества геометрии зубчатой передачи?

4. Расчет зубчатого зацепления в программе autodesk inventor

Прочностной расчет зубчатых передач связан с расчетом геометрии зацепления.

Рассмотрим проектирование прямозубого зацепления в программе Autodesk Inventor.

Задача

1. Создать модель зубчатого зацепления

2. Провести геометрический расчет

3. Провести прочностной расчет

4. Создать 3-D модель зубчатого зацепления

1. Выбрать Сборка обычная .iam ( мм)

2. Проектирование → Цилиндрическое зубчатое зацепление → Генератор компонентов цилиндрического зубчатого зацепления (рис. 32).

Рис. 32. Окно Генератор компонентов

Дополнительные данные (в нижней части окна):

Входной тип : Поставить точки в окошках передаточное отношение, модуль

Зубчатое колесо 1

Коэффициент головки зуба: a*=1

Зазор: с*=0,25

Скругление основания ножки зуба: r_f*=0.35

Зубчатое колесо 2

Коэффициент головки зуба: a*=1

Зазор: с*=0,25

Скругление основания ножки зуба: r_f*=0.35

Общие (верхняя часть окна)

Выбор модели: Межосевое расстояние

Требуемое передаточное отношение: 2

Угол профиля: 20 град

Общий коэффициент смещения: 0

Зубчатое колесо 1

Модуль – 5

Компонент

Количество зубьев – 51

Ширина грани 110

Зубчатое колесо 2

Компонент

Ширина грани: 110

Рассчитать

Для того, чтобы зацепление работало должно отсутствовать заострение, подрезание и интерференция (см. п. 4.3.)

5.1. Прочностной расчет зубчатого зацепления

Генератор компонентов цилиндрического зубчатого колеса → Расчет →открываеися окно расчета (рис. 33).

Рис. 33. Окно расчета

В верхнем окошке выбрать Bech (простая модель);

В окошке Нагрузка:

Зубчатое колесо 1

Мощность – 2,2 кВт

Скорость 100 об/мин

Крутящий момент – считается автоматически (210,085 Нм)

КПД – 0,98

Зубчатое колесо 2

Мощность – считается автоматически (2,156 кВт)

Скорость - считается автоматически (50 об/мин)

Крутящий момент – считается автоматически (411,766 Нм).

В окошке Характеристики материалов:

Зубчатое колесо→Материалы для зубчатого колеса → выбрать материал.

Если нужного материала нет, можно ввести его с механическими характеристиками (рис. 34) (нажать на кнопку с точками в строке Зубчатое колесо 1).

Рис. 34. Окно свойств материала

Добавление нового материала на основе существующего → выбрать схожий материал, а затем ввести изменения: констр → Материал (Сталь 45) → Стандарт (ГОСТ 1050) → Термообработка (закаленная, отпущенная) → Допустимое напряжение изгиба ( =340 МПа) → Модуль упругости (206000) → Коэффициент Пуассона (0,3) → Описание (сталь конструкционная углеродистая качественная) → ОК.

Допустимое напряжение при изгибе - считается автоматически (340 МПа)

Рассчитать → OK → Именование файлов → Всегда запрашивать имя файлов (галочка) →OK.

На экране появится модель зубчатого зацепления (рис. 35).

Рис. 35. Модель зубчатого зацепления

На дереве построения открыть папку Начало → выделить все → ПКМ → Видимость (галочка) (рис. 36).

Рис. 36. Задание видимости

Начало → выделить YZ, XZ, XY→ ПКМ → Автозамер (галочка). (рис. 37).

Рис. 37. Задание автозамера

Сбрасывается признак автоматического увеличения границ отображения рабочих плоскостей. Если убрать галочку, то рабочие плоскости будут небольшие и не будут загромождать модель. На рисунке автозамер не сброшен.

Накладываем зависимости

а) Совмещаем грань зубчатого колеса и плоскость координат.

Сборка → Зависимости → указывается боковая грань зубчатого колеса (перендикулярная оси колеса) и параллельная ей плоскость системы координат → Применить (рис. 38).

Рис. 38. Совмещение грани зубчатого колеса и плоскости координат

б) Связь между зубчатым колесом и началом координат.

Выделить цилиндрическое зацепление → ПКМ →- Несвязанные компоненты (галочка).

Сборка → зависимости.

Указывается грань вершин зуба колеса 1 совместно с осью колеса 1 и ось системы координат параллельную оси колеса → Применить (начало координат совмещается с осью зубчатого колеса 1) (рис. 39).

Рис. 39. Связь между зубчатым колесом

и началом координат

Зубчатое колесо 2 обкатывается вокруг колеса 1 (рис.40).

Рис. 40. Вращение колеса 2 вокруг колеса 1

Можно закрепить колесо 2.

Сборка → Зависимости.

Совмещаем ось колеса 2 с плоскостью системы координат параллельной оси колеса 2 (рис. 41).

Рис. 41. Закрепление колеса 2

Сборка → Зависимости → Устанавливаем опцию измерения текущего состояния между компонентами.

Устанавливаем фиксацию между осью колеса 2 и плоскостью перпендикулярной из начала координат (рис.42).

Рис. 42. Фиксация оси колеса 2

Теперь оси колес неподвижны при их вращении.

Зубчатое зацепление спроектированной передачи (рис.43).

Рис. 43. Спроектированное зубчатое колесо