Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
Содержание
1.ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................................................................
2.Кинематический и силовой расчет привода....................................................................................
2.1 Исходные данные......................................................................................................................................................
2.2 Определение мощности передаваемых валами привода............................................................
2.3 Выбор электродвигателя................................................................................................................................
2.4 Разбивка передаточного числа привода............................................................................................
2.5 Расчёт угловых скоростей валов привода......................................................................................
2.6 Расчёт вращающих моментов валов привода...............................................................................
2.7 Вывод……………………………………………………………………………………………………………................................................……
3.Расчет цилиндрической зубчатой передачи………………………………................................................ 3.1 Исходные данные……………………………………………………………………………………...................................................... 3.2 Выбор материала передачи……………………………………………………………....................................................... 3.2 Геометрический расчет передачи……………………………………………........................................................ 3.3 Расчет усилий на валы………………………………………………………………………….................................................
4.Расчет цилиндрической зубчатой передачи.......................................................................................
4.1Исходные данные.......................................................................................................................................................
4.2Выбор материала передачи..............................................................................................................................
4.2Геометрический расчет передачи..............................................................................................................
4.3Расчет усилий на валы........................................................................................................................................
5. Расчет цепной передачи....................................................................................................................
5.1Исходные данные………………………………………………………………………………………….................................................. 5.1.1 Расчетная схема передачи………………………………………………………………......................................................
5.2Расчет основных параметров передачи.……………………………………......................................................
5.2.1.Выбор типа ремня.……………………………………..................................................................................................
5.3.Расчет числа ремней……………………………………..............................................................................................
5.4.Усилия, действующих на вал.……………………………………...........................................................................
5.5.Разработка конструкции шкивов…………………………………….................................................................
6.Предварительный расчет валов и выбор подшипников……………..................................................
7.Основные размеры элементов корпуса…………………………………………....................................................
8.Расчет шпоночного соединений ………………………………………………...........................................................
8.1Исходные данные………………………………………………………………………………………………............................................
8.2Проверка на напряжение снятия …………………………………………………………...............................................
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
Лист
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
9. Расчет вала 1 и проверка подшипника на долг-сть. …………………..............................................
9.1Исходные данные………………………………………………………………………………………………..............................................
9.2Расчет долговечности………………………………………………………………………………...............................................
10 Тепловой расчет................................................................................... …………………..............................................
11 Смазка редуктора……………………………………………………………………………………………..............................................
12 Выбор муфт.............................………………………………………………………………………………...............................................
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
Лист
Перв. примен.
Справ. №
Инв.№подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
1.ВВЕДЕНИЕ
В основу методики работы над проектом в четырех стадиях проектирования (техническом задании, эскизном, техническом проектах и рабочей документации) положено его деление на ряд последовательно решаемых задач. Это систематизирует работу над проектом; создается необходимая ритмичность его выполнения, которая обеспечивает своевременность как сдачи отдельных задач, так и защиты проекта.
Проектирование это разработка общей конструкции изделия.
Конструирование это дальнейшая детальная разработка всех вопросов, решение которых необходимо для воплощения принципиальной схемы в реальную конструкцию.
Проект это документация, получаемая в результате проектирования и конструирования.
Правила проектирования и оформления конструкторской документации стандартизированы. ГОСТ 2.103-68 устанавливает стадии разработки конструкторской документации на изделия всех отраслей промышленности и этапы выполнения работ: техническое задание, техническое предложение (при курсовом проектировании не разрабатывается), эскизный проект, технический проект, рабочая документация.
Техническое задание на проект содержит общие сведения о назначении и разработке создаваемой конструкции, предъявляемые к ней эксплутационные требования, режим работы, ее основные характеристики (геометрические, силовые, кинематические и др.).
Эскизный проект (ГОСТ 2.119-73) разрабатывается обычно в нескольких (или одном) вариантах и сопровождается обстоятельным расчетным анализом, в результате которого отбирается вариант для последующей разработки.
Технический проект (ГОСТ 2.120-73) охватывает подробную конструктивную разработку всех элементов оптимального эскизного варианта с внесением необходимых поправок и изменений, рекомендованных при утверждении эскизного проекта.
Рабочая документация заключительная стадия Работая над проектом, следует провести краткое описание работы привода, то есть
произвести кинематические расчеты, определить силы, действующие на звенья узла, произвести расчеты конструкции на прочность, выбрать соответствующие материалы, указать преимущества и недостатки, а также особенности конструкции и расчета. Работу проводить, используя действующие стандарты, нормали и справочную литературу.
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА 2.1. Исходные данные
2.1.1.Мощность на валу электродвигателя: P1 := 10 êÂò;
2.1.2.Число оборотов электродвигателя: n1 := 2900 об/мин;
2.1.3.Число оборотов вала 4: n4 := 60 об/мин;
2.1.4.Срок службы: ts := 30000 часов;
2.1.5.На рис.1 приведена кинематическая схема привода в соответствии с заданием
|
|
|
Рис.1 Кинематическая схема привода |
|
2.2. Определение мощностей, передаваемых валами. |
|
|||
2.2.2.1. Значения η i для каждой передачи принимаем по рекомендациям см. [1, 5] |
||||
а) |
η2 := 0.98 |
|
- цилиндрической косозубой передачи в закрытом корпусе между валами 2-3; |
|
а) |
η1 := 0.94 |
- ременной открытой передачи между валами 1-2; |
|
|
|
||||
|
η3 := 0.98 |
|
|
|
б) |
|
- цилиндрической прямозубой передачи в закрытом корпусемежду валами 3-4; |
||
в) |
ηпод := 0.99 |
- одной пары подшипников. |
||
2.2.2.2 Общий КПД привода:
η := |
η1 η2 η3 ηпод3 = 0.88 |
|
|
|
см. [1, 7] |
|||||
тогда: |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Âàë 1: |
P1 = 10 |
êÂò; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Âàë 2: |
|
P2 := P1 η1 = 9.4 |
êÂò; |
|
см. [1, 7] |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
Вал 3: |
P3 := P2 η2 ηпод = 9.1 |
êÂò; |
|
|
|
|||||
Âàë 4: |
|
P4 := P3 η3 ηпод2 = 8.76 |
êÂò; |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||||
2.3. Выбор электродвигателя 2.3.1. Выбор электродвигателя ведем из условия:
Pдв.ном ≥ Pдв.тр
ãäå
Pдв.тр - требуемая мощность электродвигателя
Pдв.ном - мощность двигателя, указанная в каталоге на двигатели Pдв.тр := P1 = 10 êÂò
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
Лист
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
2.3.2. Характеристика принятого двигателя.
По таблице 24.9 [1, 417] по требуемой мощности выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель А4132М2 единой серии А4 с короткозамкнутым ротором, с мощностью Pэдв := 11 êÂò, dэл := 35 мм,
Kп_н := 2.2 синхронной частотой вращения nсин := 3000 об/мин и скольжением s := 3.33 %, закрытый,
обдуваемый. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
2.3.2.1. Скорость вала двигателя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
n := n |
|
|
|
|
|
− n |
|
|
|
|
|
|
s |
|
= 2900 |
|
|
îá/ìèí; |
|
|
|
[1, |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
син |
|
|
|
|
син |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.4. Разбивка передаточного числа привода . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.4.1. Требуемое число оборотов вала 4 ( |
n4). |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Uобщ := |
|
|
n1 |
= 48.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
см. [1, 8] |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
n4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2.4.2. Передаточное число привода представим в виде |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Uобщ = U1_2 U2_3 U3_4 |
|
|
|
|
|
|
см. [1, 8] |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
U3_4 := 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ãäå |
- передаточное число зубчатой передачи ГОСТ 2185-66; |
см. [1, 36] |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
U2_3 := 5.6 |
|
- передаточное число зубчатой передачи; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
U1_2 := 1.7 |
|
- передаточное число ременной передачи; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Uобщ_р := U1_2 U2_3 U3_4 = 47.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
Отклонение составит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
U := |
|
|
Uобщ − Uобщ_р |
|
100 = 1.5 |
% находится в пределах допустимых значений (-4%< |
U |
<4%) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Uобщ_р |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
2.5. Расчет частот вращений валов |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.5.1. Используем зависимость |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
ni = ni/U i-1_i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
см. [1, 290] |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Âàë 1: |
|
n1 |
= 2900 |
|
|
îá/ìèí; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Âàë 2: |
n2 := |
|
n1 |
|
|
= 1706 |
|
|
îá/ìèí; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
U1_2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Âàë 3: |
|
|
n |
:= |
|
|
n2 |
|
|
|
= 305 |
|
|
îá/ìèí; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
U2_3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Âàë 4: |
|
|
n |
:= |
|
|
|
n3 |
|
= 61 |
|
îá/ìèí; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
U3_4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2.5.2 Расчет угловых скоростей валов |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
ωi |
|
= π·ni/30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
см. [1, 290] |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Âàë 1: |
|
ω1 |
|
|
:= |
|
|
π n1 |
= |
|
304 |
ñ |
-1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Âàë 2: |
|
|
ω2 := |
|
|
π n2 |
|
= |
178.6 |
|
ñ |
-1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
|
|
|
|
|
3. Расчет цилиндрической зубчатой передачи между валами 1-2. |
|
||||||||||||||
|
3.1. Исходные данные: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
. |
T1 = 33 Н·м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
= 53 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. примен |
T2 |
Н·м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
n1 |
= 2900 |
îá/ìèí; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Перв |
n2 |
= 1706 |
îá/ìèí; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
U2_3 = 5.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ω2 = 178.6 |
|
c-1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Срок службы передачи: ts = 30000 |
часов ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Коэффициенты а1 := 0.3, а2 := 0.2 в1 := 0.7, в2 := 0.2 tn := 0.003 |
|
||||||||||||||||||||
|
График нагрузки рис 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Справ. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подпись и дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.№ дубл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис 2. График нагрузки. |
|
|
|
|
|
||||||||
Инв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. № |
3.1.1. Время работы передачи: |
ts = 30000 часов; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
3.1.2. Определение коэффициентов эквивалентности для графика нагрузки ( NHE): |
|
|||||||||||||||||||||
инв |
|
|||||||||||||||||||||
M1 |
:= Kп_н T3 = 629 |
Н·м; |
|
t1 := ts tn = 90 |
часов; |
|
|
|
|
|
||||||||||||
Взам. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
M2 := T3 = 286 |
|
Н·м; |
t2 := (ts − t1) а1 = 8973 часов; |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
дата |
M3 := в1 T3 |
= 200 |
Н·м; |
|
t3 := (ts − t1) а2 = 5982 |
часов; |
|
|
||||||||||||||
M4 := в2 T3 = 57 |
Н·м; |
t4 := ts − t1 − t2 − t3 = 14955 |
часов; |
|
||||||||||||||||||
и |
тогда: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подпись |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
3 |
M1 |
3 |
|
t1 |
|
M2 |
|
3 |
t2 |
M3 |
|
3 |
t3 |
M4 |
3 |
|
t4 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
KHE := |
|
|
|
= 0.7 |
[1, 15] |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
+ |
|
|
|
+ |
|
|
|||||||
. |
|
|
T3 |
ts |
|
T3 |
|
|
ts |
T3 |
|
ts |
T3 ts |
|
|
|||||||
подл |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. |
Лист |
|
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
3.1 Выбор материала
3.1.1. Коэффициент долговечности |
(KHL) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Коэффициент эквивалентности для |
данного режима нагружения (3) по табл 2.4 |
[2, 16] |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.1.3 Наработка ( |
N): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
C := 1 |
- число |
вхождений в зацепление зубьев колеса за один его оборот; |
|
|
|
||||||||||||||||
тогда: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
N := ts 60 n2 C = 3.07 × 109 |
циклов |
|
|
|
см. [2, |
|
|||||||||||||||
15] |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
NHG := 100 |
10 |
|
циклов - базовое число циклов напряжений; |
рис. 4.6 [2. |
|
||||||||||||||||
82] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
||||||
3.1.4. Коэффициент долговечности |
KHd := KHE |
= 2.31 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
NHG |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.1.5. Коэффициент долговечности по изгибу( |
KFd |
): |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
KFE := 0.752 |
- коэффициент эквивалентности |
|
по изгибу; |
табл. 4.1 [2. 77] |
|||||||||||||||||
m := 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
NFG := 4 106 |
- база изгибных напряжений; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
KFd := KFE |
N |
= 2.28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
см [2. |
33] |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
NFG |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.2. Выбор материалов 3.2.1. Примем для шестерни сталь 45 ГОСТ1050-88 с термообработкой - улучшение твердость
(полагая, что диаметр заготовки шестерни не превысит 90 мм. т. 3.3 [1]) HB1 := 360
3.2.1. Примем для колеса сталь 45 ГОСТ1050-88 с термообработкой - улучшение твердость HB2 := 330
3.2.1.4. Механические характеристики стали 45 для шестерни
|
σв1 := 780 |
|
МПапредел прочности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σT1 := 440 |
|
МПапредел текучести |
|
|
|
|
для колеса |
|
|
|
|
|
|
|
|
σв2 := 690 |
ÌÏà |
|
|
σT2 := 340 |
ÌÏà |
|
|
|
||
3.2.2. Допускаемые контактные напряжения для расчета на предотвращение усталостного выкрашивания и изгибным напряжениям.
для ведущего колеса
|
|
|
|
|
|
|
||
σHlimb1 := 2HB1 |
+ 70 = 790 |
ÌÏà; |
табл. 3.2 [1. 34] |
|||||
SH := 1.1 |
σHlimb1 |
|
см. [1. 33]; |
|||||
σHadm1 := |
= 718 |
ÌÏà; |
[1. 292] |
|||||
SH |
|
|||||||
σFlimb1 := 700 |
ÌÏà; |
|
|
|||||
SF := 1.1 |
|
|
|
|
|
|
см [1. 44]; |
|
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
σFadm1 := σFlimb1 = 636 ÌÏà; SF
для ведомого колеса
σHlimb2 := 2HB1 + 70 = 790 ÌÏà;
σHadm2 := σHlimb2 = 718 ÌÏà; SH
σFlimb2 := 700 ÌÏà;
σFadm2 := σFlimb2 = 636 ÌÏà; SF
3.3.1. Определяем коэффициент нагрузки ( KH, KF);
3.3.2 Предворительное значение окружной скорости по формуле ( V'):
Cv := 15 по табл. 4.9 [4. 95];
ψa := 0.315 - коэффициент ширины по табл. 3.3 [4. 53]; тогда:
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
||||
|
n1 |
|
|
T3 |
103 |
|
||||||
V' := |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 5.94 |
м/с; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
103 |
Cv |
|
|
|
U2_32 |
ψa |
|
||||
3.3.3 Степень точности по табл. 4.10 [4. 96]: m := 8;
3.3.1.3 Отношение ширины колесо к диаметру шестерни:
|
|
|
|
|
U2_3 + 1 |
|
|
|
|
|
b |
|
= |
ψa |
= 1 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
d1 |
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.3.4 Коэффициенты нагрузки на контактную выносливость. |
|||||||||
|
По таб. 4.7 (1. 93] определяем коэффициент концентрации |
KHβ0 := 1.17 |
|||||||
x := 0.75 |
таб. 4.1 |
[4. 77]. |
|
||||||
KHβ := KHβ0 (1 − x) + x = 1.042
По рис. 4.7 [4. 92] определяем коэффициент распределения нагрузки KHα := 1.1
По таб. 4.11 [4. 96] определяем коэффициент динамичности: KHv := 1.1 тогда: KH := KHα KHβ KHv = 1.3
3.3.5 Коэффициенты нагрузки на изгибную выносливость
3.3.5.1 По таб. 4.8 [4. 94] определяем коэффициент концентрации: KFβ0 := 1.15
x := 0.5 таб. 4.1 [4. 77].
KFβ := KFβ0 (1 − x) + x = 1.075
3.3.6Определяем коэффициент распределения нагрузки: KFα := 1 [4. 92]
3.3.7По таб. 4.12 [4, 97] определяем коэффициент динамичности KFv := 1.04 тогда: KF := KFα KFβ KFv = 1.12
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
Лист
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
3.4.1 Предварительное межосебое расстояние по формуле: K := 300 - для прямозубых передач
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
αw := (U2_3 + 1) |
|
K |
|
2 |
T3 |
103 |
|
|||
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 113.2 мм см [4. 98] |
|
|
|
σHadm2 U2_3 |
|
|
ψa |
|||||
Принимаем с соответствии с единым рядом глабных параметров [4,51] стандартное значение: αw. := 125 мм
3.4.2 Действительная скорость по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
V := |
|
2 αw. π n1 |
|
|
= 5.8 |
м/с см [4. 98] |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
(U2_3 + 1) 60 103 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
3.4.3 Фактические контактные |
напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
b2 := 50 |
мм - ширина колеса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
U2_3 + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
σH := |
|
|
|
|
U2_3 |
+ 1 |
|
|
|
3 |
|
|
|
σHadm2 = 718.2 |
|
||||||||||
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T3 |
|
10 |
|
= 549.5 |
|
< |
МПа см [4. 98] |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
перегруз |
αw. |
U2_3 |
|
|
|
|
b2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Δσ := |
σHadm2 − σH |
100 |
= 23.5 |
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
σHadm2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
На этапе заканчиваются расчеты, связанные с контактной прочностью.
3.5.1Следующии этап - определение модуля.
3.5.2Окружная сила по формуле
F := |
T2 103 (U2_3 |
+ 1) |
= 496 |
Н см [1. 99] |
αw. U2_3 |
|
|||
t2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Mодуль по формуле ( mn):
ширина шестерни по формуле: b1 := 1.12 b2 = 56 примем b1. := 54 мм; для прямозубых передач
mn := 3.5 Ft2σKFd KF = 0.13 мм; см [1. 104]
b1. Fadm1
Полученное значение модуля округляем до ближайшего в соответствии с единым рядом главных параметров [4, 53]; mn. := 1.25 мм.
3.6 Определение чисел зубьев. |
|
||||||||
Суммарное число зубьев. |
|
||||||||
Z' := |
2 |
αw. |
= 200 |
см [4. 100] |
|
||||
|
|
mn. |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
примем |
Z := 198 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
Число зубьев шестерни |
|
||||||||
Z'1 := |
|
|
|
Z |
|
|
= 30 |
|
|
|
U2_3 + |
1 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||
примем |
Z1 |
:= 30 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
Лист