3229
.pdf
cos ao |
m Z o cos |
d ao |
0,4 |
100 cos 20 |
41,33 0,9095, |
||
ao |
24 34 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tg eв |
tg |
wo |
Z o tg |
ao |
tg wo |
Z в |
, |
tg21 5 |
|
tg24 34 |
tg21 5 |
|
|||
100 |
513 |
0,3994 |
|||||
eв 21 45
.
Диаметры окружностей граничных точек по (5.35)
d eg dg cos |
cos |
eg |
204,4 |
cos 20 |
cos 20 204,4 мм, |
d eb d b cos |
/ cos |
eb |
|
. |
|
|
cos 20 cos 21 45 |
|
|||
205,20 |
207,61мм |
||||
По неравенствам (5.34)
206,21 207,61 2 
0,502 206,606,
205,61 204,4 2 
0,502 205,404,
заключаем, что интерференции зубьев на переходных кривых нет.
6.5.13. Расчет профиля кулачка По (5.39) определяем размеры кулачка:
eк |
3,414 W o 3,414 0,502 |
1,576 мм, |
|
||
R1 |
0,5d |
2,41W o |
0,5 150 |
2,41 0,502 |
73,791 мм, |
R2 |
0,5d |
2,41W o |
0,5 150 |
2,41 0,502 |
76,209 мм. |
Согласно рис. 5.5,
309
sin |
eк |
R2 |
R1 |
1,576 76,209 73,791 |
0,6513, |
|||||||||||
40 39 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6.5.14. Проверка прочности ГК |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Угол профиля зуба ГК у основания |
fg |
19 56 |
опреде- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ляется из выражения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
cos |
fg |
d g cos |
|
d fg |
204,4 |
cos 20 |
204,33 |
0,9400. |
||||||||
По табл. 5.6 определяем inv |
fg |
0,01475. |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Толщина зуба ГК у основания |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
S fg |
d fg inv |
|
inv |
fg |
|
2 x g tg |
|
|
/ 2 |
z g |
|
|||||
204,3( 0,14904 |
0,01475 |
( 2* 1,27* 0,3639 |
|
, |
||||||||||||
1,570 ) / 511) |
|
1,028мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
К s |
S fg |
|
m |
1,028 |
0,4 |
0,818, |
|
|
|
|
||||||
S u |
S1 |
m |
2,168 |
0,4 |
2,568 мм. |
|
|
|
|
|
||||||
Y 1 |
К S |
1 |
|
S |
1 3 |
1 0,818 1 |
2,168 |
|
3 |
0,675. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
S u |
|
|
2,568 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Принимая К u = 1,3, в соответствии с пояснениями к |
||||||||||||||||
(5.49) и (5.50), находим C |
= 2,0 и определяем средний радиус |
|||||||||||||||
ГК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
rср |
d ср 2 |
202,168 2 101,084 мм. |
|
||||||||||||
Изгибные напряжения (3.41) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
310
u |
К u С W o S |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1 E Y r ср |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
1,3 2 0,502 2,168 2,2 105 |
|
0,675 101,082 |
|
90,02 МПа, |
||||||||||||||||||||
S к |
S1 |
|
|
0,5m |
2,168 |
0,5 0,4 |
2,368 мм. |
|
|
|
||||||||||||||
|
Принимая К к = 0,25, определяем касательные напряже- |
|||||||||||||||||||||||
ния (5.50) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
10 |
3 |
T g |
|
К к 2 S к r |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
К |
|
|
|
|
ср |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
||
|
103 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,368 101,082 |
|
|
|||||||||
|
2589 |
|
|
0,25 |
2 |
|
68,12МПа |
|||||||||||||||||
|
Характеристики циклов изменения напряжений для леги- |
|||||||||||||||||||||||
рованной стали |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
1 |
|
|
0,5 |
|
B |
|
0,5 1280 |
640 МПа, |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1 |
|
|
|
0,58 |
1 |
0,58 640 |
371 МПа. |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
По рекомендациям к (5.54) - (5.55) |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
К |
= 1,9; К |
|
= 0,75 К |
|
= 0,75*1,9=1,425. |
|
|
||||||||||||||||
|
По (5.54) – (5.55) при |
a |
|
m |
0,5 k |
34.06 МПа опре- |
||||||||||||||||||
деляем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
n |
|
|
1 /( k |
|
|
u ) |
640/(1,9*90)= 3,74, |
|
|
|
|||||||||||||
|
n |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
341 |
|
|
7,16 . |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
к |
a |
0,1 m |
1,42 34,06 |
0,1 34,06 |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
Общий коэффициент запаса выносливости |
|
||||||||||||||||||||||
|
n |
|
|
|
n |
n |
|
|
|
|
|
|
3,74 7,16 |
|
|
3,315 |
1,5. |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
n2 |
|
n2 |
|
3,742 |
|
7,16 2 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Усталостная прочность ГК обеспечена.
311
6.5.15. Проверка контактной прочности зубьев
Принимая K = 1,5; см |
= 35 МПа, определяем |
|||||
|
|
b |
b d g |
40 204,4 0,196 . |
||
По (5.48) |
|
|
|
|
|
|
см |
104T g К |
104 2589 1,5 |
23,2 МПа. |
|||
|
3 |
0,196 |
204,4 |
3 |
||
|
|
|||||
|
|
|
||||
|
b d g |
|
|
|||
Поскольку |
см |
см |
35 МПа, контактная прочность |
|||
|
|
|
|
|
||
зубьев обеспечена.
312
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Данное учебное пособие содержит сведения о различных зубчатых передачах, расчет и конструирование которых является основной задачей курсового проектирования. В настоящей работе рассмотрены основные сведения о типах и назначении различных зубчатых редукторов, методах расчета допускаемых напряжений для расчетов зубчатых передач на выносливость при изгибе, контактном воздействии и пиковых нагрузках, методы расчета зубчатых цилиндрических, конических, червячных и волновых передач.
Материал учебного пособия может быть использован как для изучения методов проектирования зубчатых передач в рамках лекционного курса, так и для самостоятельного освоения этих методов. В данном учебном пособии приведены с подробными пояснениями примеры расчетов всех зубчатых, червячных и волновых зубчатых передач, встречающихся в курсовом проектировании. Последнее обстоятельство особенно важно для студентов заочной формы обучения.
Издаваемая литература по курсовому проектированию деталей машин, рассчитанная на курс большого объема «Детали машин», достаточно сложна для студентов, изучающих прикладную механику или механику. Имеющаяся и издаваемая литература аналогичного назначения для учебных заведений среднего уровня наоборот содержит значительно упрощенные методы расчета и конструирования зубчатых передач.
Данная работа существенно восполнит имеющиеся пробелы в учебной литературе по курсовому проектированию зубчатых передач, поскольку рассчитана на изложение раздела
313
«Детали машин» в рамках курсов механики или прикладной механики. Она важна для студентов всех немеханических специальностей при изучении лекционного материала по зубчатым передачам, курсовом и дипломном проектировании.
314
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Проектирование механических передач: Учебно - справочное пособие для втузов / С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Казанцов и др. – 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение,
1984. – 560 с., ил.
2.Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для техникумов / С.А. Чернавский, Г.М. Ицкович, К.Н. Боков и др.
– М.: Машиностроение, 1979, - 315 с., ил.
3.Иванов М.Н. Волновые зубчатые передачи: Учеб. пособие для студентов вузов. – М.: Высш. школа, 1981; - 184 с., ил.
315
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение |
3 |
Основные условия и обозначения |
4 |
Глава 1. Сведения о редукторах |
8 |
§ 1.1. Общие сведения |
8 |
§ 1.2. Обзор основных типов редукторов |
10 |
1.2.1. Одноступенчатые цилиндрические редукторы |
10 |
1.2.2. Одноступенчатые конические редукторы |
11 |
1.2.3. Двухступенчатые цилиндрические редукторы |
12 |
1.2.4. Коническоцилиндрические редукторы |
15 |
1.2.5. Червячные редукторы |
15 |
1.2.6. Зубчаточервячные и двухступенчатые |
|
червячные редукторы |
17 |
Глава 2. Кинематический расчет привода |
19 |
§ 2.1. Определение мощности электродвигателя |
19 |
§ 2.2. Асинхронные электродвигатели |
|
трехфазного тока |
20 |
§ 2.3. Передаточное число привода |
27 |
Пример расчета |
29 |
Глава 3. Расчет зубчатых передач |
33 |
§ 3.1. Общие сведения |
33 |
§ 3.2. Проектный расчет цилиндрических передач |
|
на контактную выносливость |
36 |
§ 3.3. Проверочный расчет цилиндрических передач |
|
на контактную выносливость |
49 |
§ 3.4. Проверочный расчет на статическую прочность |
|
по контактным напряжениям |
55 |
§ 3.5. Расчет зубьев цилиндрических колес на |
|
выносливость при изгибе |
56 |
§ 3.6. Особенности расчета косозубых и шевронных |
|
передач |
65 |
316 |
|
§ 3.7. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ НА СТАТИЧЕСКУЮ
ПРОЧНОСТЬ |
|
ПО НАПРЯЖЕНИЯМ ИЗГИБА |
66 |
§ 3.8. Расчет конических зубчатых колес |
67 |
§ 3.9. Конические зубчатые колеса с круговыми |
|
зубьями |
72 |
Глава 4. Расчет червячных передач |
78 |
§ 4.1. Общие сведения |
78 |
§ 4.2. Основные параметры передачи |
79 |
§ 4.3. Расчет на контактную выносливость |
|
и на выносливость при изгибе |
87 |
§ 4.4. Коэффициент расчетной нагрузки. |
|
Материалы и допускаемые напряжения |
93 |
Глава 5. Волновые передачи |
100 |
§ 5.1. Общие сведения. Устройство и кинематика |
|
волновых зубчатых передач (ВЗП) |
100 |
§ 5.2. Материалы и конструкции основных |
|
деталей ВЗП |
104 |
§ 5.3. Расчет волновых зубчатых передач |
109 |
5.3.1. Определение основных размеров |
|
зубчатых колес |
109 |
5.3.2. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГЕНЕРАТОРА |
|
ВОЛН ДЕФОРМАЦИЙ |
119 |
5.3.3. ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ ДЛЯ ГЕНЕРАТОРОВ
ВОЛН |
120 |
5.3.4. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ЗУБЧАТОГО ЗАЦЕП-
ЛЕНИЯ |
|
НА ПРОЧНОСТЬ |
122 |
§5.4. Определение нагрузок на валы, подшипники |
|
и расчет их на долговечность |
125 |
5.4.1. Быстроходный вал |
125 |
5.4.1. Тихоходный вал |
125 |
§5.5. КПД, смазка и тепловой режим передачи |
127 |
Глава 6. Примеры расчетов зубчатых передач
317
на прочность |
129 |
§ 6.1. Расчет цилиндрической прямозубой передачи |
|
Задание |
129 |
6.1.1. Кинематический расчѐт и подбор двигателя |
130 |
6.1.2.. Выбор материалов зубчатых колес |
131 |
6.1.3. Расчѐт допускаемых контактных напряжений |
131 |
6.1.4. Проектировочный расчѐт передачи |
|
на контактную выносливость |
133 |
6.1.5. Определение геометрических параметров |
|
зубчатых колес |
135 |
6.1.6. Проверочный расчѐт передачи на |
|
контактную выносливость |
136 |
6.1.7. Проверочный расчет на статическую |
|
прочность по контактным напряжениям |
139 |
6.1.8. Определение допускаемых напряжений изгиба |
139 |
6.1.9. Определение сил в зацеплении |
142 |
6.1.10. Проверочный расчѐт на изгибную |
|
выносливость |
143 |
6.1.11. Проверочный расчет на статическую |
|
прочность по напряжениям изгиба |
144 |
§ 6.2. Расчет косозубой цилиндрической передачи |
145 |
Задание |
145 |
6.2.1. Кинематический расчѐт и подбор двигателя |
145 |
6.2.2.. Выбор материалов зубчатых колес |
146 |
6.2.3. Расчѐт допускаемых контактных напряжений |
147 |
6.2.4. Проектировочный расчѐт передачи |
|
на контактную выносливость |
149 |
6.2.5. Определение геометрических параметров |
|
зубчатых колес |
150 |
6.2.6. Проверочный расчѐт передачи на |
|
контактную выносливость |
153 |
6.2.7. Проверочный расчет на статическую |
|
прочность по контактным напряжениям |
155 |
6.2.8. Определение допускаемых напряжений изгиба |
156 |
6.2.9. Определение сил в зацеплении |
159 |
6.2.10. Проверочный расчѐт на изгибную |
|
318 |
|