Добавил:

Mehanik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

0412 / рпз

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

14.02.2023

Размер:

1.24 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 52 3 4 5 > Следующая >>>

vск =	v		=	6.05		=	6.52м/c
	cos γw	π		cos 21.8	π
		180			180

Ранее был принят материал венца соответствующее данной скорости следовательно оставим все без изменений.

3.7.3 Проверка контактного напряжения Zσ = 5350для архимедовых червяков

Kv = 1.2- коэффициент динамической нагрузки при 7 ст точности и vск = 6.52 м/с по табл 2.6 [2, 17]

	- коэффициент деформации червяка табл 2.16
θ = 197	- коэффициент деформации червяка табл 2.16	[2, 35]
x = 0.5	коэффициент учитывающий режим нагружения (3)

= 1

(1 − x)

= 1 +

(1 − 0.5) = 1.0

197

3.7.3.1 Коэффициент нагрузки

KH = Kv Kβ =

1.2 1.0 = 1.2

Z (q + 2 χ)

z2 + q + 2 χ 3

σH. :=

T2 KH

2 z2

aw (q + 2 χ)

σH. =

5350 (10 + 2 0.0)

40 + 10 + 2 0.0

2 40

393.0 1.2

= 162.0

100 (10 + 2 0.0)

3.7.3.2 Допускаемое значение

σHadm = 253

МПа

3.7.4 Перегруз(недогруз) составит:

Δσ =

σHadm − σH.

100

253 − 131

100 = 48.2

σHadm

253

Прочность по контактным напряжениям соблюдается

3.8. КПД червячной передачи (

)

ρ = 1.06

0-приведенный угол трения при

vск = 6.52

м/с

tan γw

tan 21.8

η =

180

100 =

100 = 94.9

tan (γw

ρ)

tan (21.8

1.06)

180

3.9. Силы действующие в зацеплении

3.9.1 Окружная сила на колесе равная осевой силе на червяке:

Ft2 =

2 T2 103

2 393.0 103

= 4912.0

160.0

Fa1 = Ft2 = 4912

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

6 NHE

4.Расчет конической зубчатойпередачи междувалами 2-3.

4.1.Исходные данные:

T3 = 1481				Н·м;
T2 = 393			Н		·м;
n2 = 289			об/мин;
n2 = 289			об/мин;
n3 = 72		об/мин;
U2_3 = 4
				c-1;
ω2 = 30.3				c-1;

Срок службы передачи:									L = 2.5					4	года;														4									4								4
																				T2												β1 T2							β2 T2

							Kп_н T2
NHE := 60 С n2 ts															α1					+									α2	+								α3 +										α4
NHE := 60 С n2 ts									T		2				α1					+			T		2				α2	+			T		2			α3 +		T		2						α4
											2														2										2							2
																		4				− 3							393.0				4						0.5 393.0				4						0.3 393.0		4
									2 393.0											10		− 3					+		393.0				0.5			+			0.5 393.0					0.3				+	0.3 393.0			0.2
NHE = 60 289.0 4379.0												393.0								10							+		393.0				0.5			+			393.0					0.3				+	393.0			0.2
NHE = 4.073× 107												393.0																	393.0										393.0										393.0
NHE = 4.073× 107
													9							T2								9			β1 T2						9		β2 T2						9
							Kп_н T2													T2											β1 T2								β2 T2
NFE := 60 С n2 ts														α1						+									α2	+								α3 +									α4
NFE := 60 С n2 ts									T	2				α1						+		T		2					α2	+			T	2				α3 +		T	2						α4
										2														2										2							2

																	9				− 3								393.0			9							0.5 393.0			9							0.3 393.0	9
									2 393.0										10		− 3					+			393.0				0.5			+			0.5 393.0					0.3				+	0.3 393.0		0.2
NFE = 60 289.0 4379.0												393.0							10							+			393.0				0.5			+			393.0					0.3				+	393.0		0.2
												393.0																	393.0										393.0										393.0

NFE = 7.689× 107

4.1.3 Наработка (N							):
C := 1	- число вхождений в зацепление зубьев колеса за один его оборот;
тогда:					n2
N1 = ts 60					n2	C =		4379.0 60								289.0							=				1.9e7
N1 = ts 60					U2_3	C =		4379.0 60										4					=				1.9e7
					U2_3													4

NHG := 100 106 циклов - базовое число циклов напряжений; рис. 4.6 [1. 82]

4.1.4. Коэффициент долговечности KHd =	NHG

4.1.5. Коэффициент долговечности по изгибу(KFd):

NFG =		4 106			- база изгибных напряжений;
		9					9

			NFE
	KFd =		NFE			=		7.68878326e7	=	1.39
	KFd =			NFG		=		4 106	=	1.39
				NFG				4 106

= 6 4.07275718e7 = 0.861=> KHd = 1 100 106

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

4.2. Выбор материалов 4.2.1. Примем для ведущего колеса ступени -сталь 40Х ГОСТ1050-88 с термообработкой - улучшение

твердость (полагая, что диаметр заготовки и ширина колеса не превысит 125 мм. и 80 мм соответственно табл. 4.5 [1. 88] тогдп:

HB1 = 360

σв1 = 900 МПапредел прочности; σT1 = 750 МПапредел текучести;

4.2.1. Примем для ведомого колеса ступени -сталь 40Х ГОСТ1050-88 с термообработкой - улучшение твердость (полагая, что диаметр заготовки и ширина колеса не превысит 200 мм. и 125 мм соответственно табл. 4.5 [1. 88] тогдп:

HB2 = 340

σв2 = 790 МПапредел прочности;

σT2 = 640 МПапредел текучести;

4.2.2. Допускаемые контактные напряжения для расчета на предотвращение усталостного выкрашивания и изгибным напряжениям.

для ведущего колеса

σHlimb1 = 2HB1 + 70 = 2 360 + 70 = 790.0МПа;

SH = 1.1

по табл. 4.6 [1. 90];

σHadm1 =

σHlimb1

790.0

718.0

МПа;

1.1

σFlimb1 =

1.8 HB1 =

1.8 360 =

648.0

МПа;

SF = 1.75

по табл. 4.6 [1. 90];

σFadm1 =

σFlimb1

648.0

370.0

МПа;

1.75

для ведомого колеса

МПа;

σHlimb2= 2HB2 + 70 = 2 340 + 70 = 750.0

σHadm2 =

σHlimb2

750.0

682.0

МПа;

1.1

σFlimb2 =

1.8 HB2 =

1.8 340 =

612.0

МПа;

σFadm2 =

σFlimb2

612.0

350.0МПа;

1.75

5.2.2. Предварительное значение диаметра основанияделительнорго конуса колеса (de2):

Cv = 10

по табл. 4.9 [1. 95]

Предворительное значение окружной скорости

T3 103

289.0

1481.0 103

= 1.31

м/с

103 Cv

U2_32

103 10

KHα = 1

Коэффициент распределения нагрузки

[3. 92]

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись Дата

Отношение ширины колеса b к среднему диаметру шестерни dm1

= 0.166

U2_32 + 1 = 0.68

dm1

KHβ0 := 1.14по табл. 4.7 [1. 93]

Коэффициент концентрации KHβ =

KHβ0 (1 − x) + x =

1.14 (1 − 0.5) + 0.5

= 1.03

Коэффициент динамичности KHv = 1.12по табл. 4.11 [3. 96]

Коэффициент нагрузки KH = KHα KHβ KHv = 1.03 1.12 = 1.15

Расчетный момент

Tr =

T3 KHd KH =

1481.0 1.15

= 1703.0Нм

ΘH =

1.22 + 0.21 U2_3 =

1.22 + 0.21 4

= 2.06

тогда:

de2 =

165

U2_3 T3 103

= 165

3 4 1481.0 103

293.0мм

σHadm12 ΘH

718.02 2.06

Примем в соответствии с единым рядом главных пораметров [3. 51] стандартное значение

de2. = 360мм

Уточняем фактическую скорость

Vт

0.857 de2. 10− 3 π n2 =

0.857 360 10− 3 π 289.0 =

1.17м/с

U2_3 60

4 60

Фактическая контактное напряжение:

σH =

1700

U2_3 T3 103

1700

4 1481.0 103

e2.

KH KHd =

360

1.15 =

650.0МПа

< σHadm2 = 682 МПа

Максимальное кантактное напряжение

σHmax = σH

650.0

650.0МПа

Число зубьев колеса

= 18по табл. 4.18 [1. 127]

Z''2 =

2 6

de2.

360 = 83.6

U2_3

Число зубьев шестерни

Z''

Z''2

83.6 = 20.9примем

= 20

U2_3

Z'2 = Z1 U2_3 = 20 4 = 80.0

Окружной модуль по формулле

de2.

360

= 4.5 мм

Z'2

80.0

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Угол делительного конуса

δ2 = atan(U2_3)

180

atan(4)

180

= 76.0

Биэквивалентное число зубьев колеса

βm = 35

0С

Z'2

80.0

Zv2 =

= 601.0

0.55 cos δ2

0.55 cos 76.0

180

Относительноесмещениепо табл. 4.19 [3. 129]

xn2:= −0.31

для

Z1 = 20

Коэффициент формы зуба по табл. 4.13 [3. 101]

YF2 := 2.4

Внешнее конусное расстояние

de2.

360

Re =

1 +

= 186.0

мм

U2_3

ширина венца

b' := 0.285 Re = 0.285 186.0 = 53.0мм

Принимаем в соответствии c рядом Ra 40 (ГОСТ 6636-69) стандартное значение

b := 35

мм

По табл 4.18 [1. 127] определяем коэффициент

ΘF = 0.94 + 0.08 U2_3 = 0.94 +

0.08 4 = 1.26

Окружная сила

Ft3 =

2 T3 103

2 1481.0 103

= 9600.0

0.857 360

0.857 de2.

Напряжение изгибов зубьев колеса:

σF2 =

YF2 1.17

2.4 1.17

Ft3 KFd KFd =

9600.0 1.39 1.39

262.0

МПа допускаемое

me ΘF b

4.5 1.26 35

σFadm2 = 350

МПа

Проверим прочность зубьев шестерни на изгиб

Угол делительного конуса

δ1 = 90 − δ2 = 90 − 76.0 = 14.0

Биэквивалентное число зубьев колеса

Zv1 =

= 37.5

0.55 cos δ1

0.55 cos 14.0

180

Относительноесмещениепо табл. 4.19 [1. 129]

xn1 := 0.31

Коэффициент формы зуба по табл. 4.13 [1. 101]

YF1 := 3.78

Напряжение изгибов зубьев колеса:

σF1 =

YF1 1.17

3.78 1.17

Ft3 KFd KFd =

9600.0 1.39 1.39

413.0

МПа допускаемое

me ΘF b

4.5 1.26 35

σFadm1 = 370

МПа

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

5.3 Геометрический расчет передачи. Число зубьев плоского колеса

Z 2

+ Z'

202 + 80.02

= 82.5

Среднее конусное расстояние

R =

Re − 0.5 b =

186.0 − 0.5 35 =

168.0

мм

Средний окружной модуль

2 R cos βm

2 168.0 cos

180

= 3.34

мм

82.5

Внешняя высота головки зуба

hae1 =

(1 + xn1)

mn =

(1 + 0.31) 3.34

4.38

мм

hae2 =

(1 − xn1) mn =

(1 − 0.31) 3.34

2.3

мм

Внешняя высота ножки зуба

hfe1 =

(1.25 − xn1)

mn =

(1.25 − 0.31) 3.34

3.14

мм

hfe2 =

(1.25 + xn1) mn =

(1.25 + 0.31) 3.34

5.21

мм

Угол ножки зуба

Θf1 =

hfe1

180

3.14

180

atan

0.967

186.0

Θf2 =

hfe2

180

5.21

180

atan

1.6

186.0

Угол головки зуба

Θa1 := Θf2 = 1.6

Θa2 := Θf1 = 0.967

Угол конусавершин

δa1 := δ1 + Θa1 = 15.6

δa2 := δ2 + Θa2 = 76.967

Угол конусавпадин:

δf1 := δ1 − Θf1 = 13.033

δf2 := δ2 − Θf2 = 74.4

Cредний делительный

диаметр

d1 = mn Z1 = 3.34 20

66.8

мм

d2 = mn Z'2 = 3.34 80.0 = 267.0

мм

Внешний делительный диаметр

de1 =

me Z1 = 4.5 20

90.0

мм

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

5.Расчет цилиндрической зубчатой передачи междувалами 3-4.

5.1. Исходные данные:

T3 = 1481 Н·м; T4 = 1528 Н·м; n3 = 72 об/мин; n4 = 66 об/мин;

U3_4 = 1.1

ω3 = 7.56 c-1;

5.1.1.Время работы передачи: ts = L 365 KГ 24 KС = 2.5 365 0.4 24 0.5 = 4379.0часов;

5.1.2.Определение коэффициентов эквивалентности для графика нагрузки (NHE):

													4			T2									4							β1 T2									4					β2 T2						4
							Kп_н T2									T2																β1 T2														β2 T2
NHE1 := 60 L n3 ts													α1		+												α2				+											α3			+								α4
NHE1 := 60 L n3 ts								T		2			α1		+				T		2						α2				+			T		2						α3			+	T		2					α4
										2											2															2												2
																4						− 3							393.0							4							0.5 393.0							4					0.3 393.0			4
NHE1 =										2 393.0							10					− 3					+		393.0								0.5					+	0.5 393.0									0.3		+	0.3 393.0				0.2
NHE1 =		60 2.5 72.2 4379.0									393.0						10										+				393.0						0.5					+			393.0							0.3		+			393.0		0.2
NHE1 = 2.544× 107											393.0																				393.0														393.0												393.0
NHE1 = 2.544× 107
												9				T2								9								β1 T2								9					β2 T2						9
						Kп_н T2										T2																β1 T2													β2 T2
NFE1 := 60 L n2 ts													α1 +													α2					+											α3 +											α4
NFE1 := 60 L n2 ts								T	2				α1 +					T		2						α2					+		T		2							α3 +				T	2						α4
									2											2															2												2

											2 393.0						9						− 3							393.0							9							0.5 393.0							9					0.3 393.0			9
NFE1 =											2 393.0								10				− 3					+		393.0									0.5 +					0.5 393.0									0.3 +			0.3 393.0			0.2
NFE1 =		60 2.5 289.0 4379.0										393.0							10									+		393.0									0.5 +						393.0								0.3 +				393.0		0.2
NFE1 = 1.922× 108												393.0																		393.0															393.0												393.0
NFE1 = 1.922× 108

5.1.3 Наработка (N						):
C := 1	- число вхождений в зацепление зубьев колеса за один его оборот;
NHG :=		100 106
NHG :=		100 106			циклов - базовое число циклов напряжений; рис. 4.6																																																				[4. 82]
																								6												6

5.1.4. Коэффициент долговечности														KHd1 =														NHG					=								100 106								= 1.26
5.1.4. Коэффициент долговечности														KHd1 =														NHE1					=					2.54371167e7											= 1.26
																												NHE1										2.54371167e7
5.1.5. Коэффициент долговечности														по изгибу(												KFd						):
NFG := 4 106				- база изгибных напряжений;
NFG := 4 106				- база изгибных напряжений;
							9
		9
KFd1 =		9	NFG			=				4 106						= 0.65													При любых значениях NHE коэффициент
KFd1 =			NFE1			=		1.922195814e8								= 0.65													При любых значениях NHE коэффициент
			NFE1					1.922195814e8

контактной

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

долговечности должен находиться в пределах 1 ≤ KFd1 ≤ 1.3 тогда примем KFd1 = 1

5.2. Выбор материалов 5.2.1. 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 := 370

5.2.1. Примем для колеса сталь 45 ГОСТ1050-88 с термообработкой - улучшение твердость

HB2 := 350

5.2.1.4. Механические характеристики стали 45 для шестерни

		МПапредел прочности
	σв1 := 780	МПапредел прочности
	σT1 := 440	МПапредел текучести
для колеса
	σв2 := 690	МПа
	σT2 := 340	МПа

5.2.2. Допускаемые контактные напряжения для расчета на предотвращение усталостного

выкрашивания и изгибным напряжениям.

для ведущего колеса

σHlimb1 = 2HB1 + 70

= 2 370 + 70 = 810.0

МПа; табл. 3.2 [1. 34]

SH := 1.1

см. [1. 33];

σHadm1 =

σHlimb1

810.0

= 736.0

МПа;

[1. 292]

1.1

σFlimb1:= 700

МПа;

SF := 1.5

σFlimb1

см [1. 44];

σFadm1 =

700

= 467.0

МПа;

1.5

для ведомого колеса

МПа;

σHlimb2= 2HB1 + 70 = 2 370 + 70 = 810.0

σHadm2 =

σHlimb2

810.0

= 736.0

МПа;

1.1

σFlimb2:= 700

МПа;

σFadm2 =

Flimb2

700

= 467.0МПа;

1.5

5.3.1. Определяем коэффициент нагрузки (KH,KF);

5.3.2 Предворительное значение окружной скорости по формуле (V'): Cv := 15 по табл. 4.9 [4. 95];

ψa := 0.315коэффициент ширины по табл. 3.3 [4. 53]; тогда:

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

<<< < Предыдущая 12 / 52 3 4 5 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке 0412

#
14.02.2023256.48 Кб52.jpg
#
14.02.2023211.04 Кб53.jpg
#
14.02.20234.4 Mб5записка.xmcd
#
14.02.20233.52 Mб5записка1.xmcd
#
14.02.202375.3 Кб5компановка1.cdw
#
14.02.20231.24 Mб5рпз.pdf
#
14.02.202365.02 Кб5Эпюры валов.cdw