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…………………………………………………………………………………………..................................................
5.1.1Расчетная 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 ………………………………………………...........................................................
8.1 Исходные данные………………………………………………………………………………………………............................................
8.2 Проверка на напряжение снятия …………………………………………………………...............................................
9.Расчет вала 1 и проверка подшипника на долг-сть. …………………..............................................
9.1 Исходные данные………………………………………………………………………………………………..............................................
9.2 Расчет 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.Окружное усилие на барабане: P4 := 6.5 êÂò;
2.1.2.Число оборотов барабана: ω4 := 8 сек-1;
2.1.3.Срок службы: ts := 25000 часов;
2.1.4.На рис.1 приведена кинематическая схема привода в соответствии с заданием
Рис.1 Кинематическая схема привода
2.2. Определение мощностей, передаваемых валами.
2.2.1 Определение числа оборотов, передаваемым валом 4 (n4)
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
n4 := ω4 π |
= 76.4 |
об/мин; |
|
|
|
||||||||||
2.2.2.1. Значения |
η |
для каждой передачи принимаем по рекомендациям см. [1, 5] |
|||||||||||||
а) |
η2 |
:= 0.98 |
|
- цилиндрическойi |
косозубой передачи в закрытом корпусе между валами 3-2; |
||||||||||
а) |
η1 |
:= 0.94 |
|
- цепной открытой передачи между валами |
|||||||||||
б)2-1;η2 := 0.98 |
|
- цилиндрической коосозубой передачи в закрытом корпусемежду валами 1-2; |
|||||||||||||
б) η3 := 0.98 |
|
- цилиндрической прямозубой передачи в закрытом корпусемежду валами 2-3; |
|||||||||||||
в) |
ηпод := 0.99 |
- одной пары подшипников. |
|
|
|||||||||||
г) ηмуф := 0.98 |
- муфты. |
|
|
|
|
|
|||||||||
2.2.2.2 Общий КПД привода: |
|
|
|
|
|||||||||||
η := η1 η2 η3 ηпод3 ηмуф = 0.86 |
|
см. [1, 7] |
|||||||||||||
тогда: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Âàë 4: P4 = 6.5 |
êÂò; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Âàë 3: |
|
P3 := |
|
|
P4 |
|
= 6.7 |
êÂò; |
см. [1, 7] |
||||||
|
|
ηмуф ηпод |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Вал 2: |
P2 := |
|
|
P3 |
|
= 6.9 |
êÂò; |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
η2 ηпод |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
Лист
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
Âàë 1: |
P1 |
:= |
P2 |
|
= 7.65 |
êÂò; |
η1 ηпод2 |
|
|||||
|
|
|
ηмуф |
|
||
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 = 7.6 êÂò
2.3.2. Характеристика принятого двигателя.
По таблице 17.7 [2, 296] по требуемой мощности выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель АИР132М2 единой серии АИР с короткозамкнутым ротором, с мощностью Pэдв := 11 êÂò,
синхронной частотой вращения nсин := 3000 об/мин и скольжением s := 5 %, закрытый, обдуваемый. 2.3.2.1. Скорость вала двигателя
n := n |
|
|
|
|
− n |
|
|
|
s |
|
= 2850 |
îá/ìèí; |
см. [1, 8] |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
||||||||||||||
1 |
|
син |
|
|
|
син |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2.4. Разбивка передаточного числа привода . |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Uобщ := |
|
|
n1 |
|
= 37.3 |
|
|
|
|
|
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 := 1.3 |
|
|
- передаточное число цепной передачи; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Uобщ_р := U1_2 U2_3 U3_4 = 36.4 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Отклонение составит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
U := |
|
|
Uобщ − Uобщ_р |
100 |
= 2.5 |
% 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 |
= 2850 |
îá/ìèí; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Âàë 2: n2 := n1 = 2192 îá/ìèí;
U1_2
Âàë 3: |
|
n |
:= |
|
n2 |
= 391 |
|
|
îá/ìèí; |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
3 |
|
|
U2_3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Âàë 4: |
|
n |
:= |
|
n3 |
= 78 |
|
îá/ìèí; |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
4 |
|
|
U3_4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
2.5.2 Расчет угловых скоростей валов |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
ωi = π·ni/30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
см. [1, 290] |
|
||||||||
|
|
|
|
ω1 |
:= |
|
π n1 |
= 298 |
-1 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Âàë 1: |
|
|
|
|
|
ñ |
; |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Изм. |
Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись |
Дата |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
3. Расчет цилиндрической зубчатой передачи между валами 1-2.
3.1. Исходные данные:
T1 = 26 Н·м; |
|
|
|
|
|
||
T2 = 30 Н·м; |
|
|
|
|
|
||
n1 = 2850 îá/ìèí; |
|
|
|
|
|||
n2 = 2192 îá/ìèí; |
|
|
|
|
|||
U2_3 = 5.6 |
|
|
|
|
|
|
|
ω2 |
= 229.6 |
c-1; |
|
|
|
|
|
Срок службы передачи: ts = 25000 часов ; |
|
|
|
||||
3.1 Выбор материала |
|
|
|
||||
3.1.1. Коэффициент долговечности (KHL) |
|
|
[2, 16] |
||||
Коэффициент эквивалентности для данного режима нагружения (3) по табл 2.4 |
|||||||
KHE := 0.180 |
|
|
|
|
|
|
|
3.1.3 Наработка ( N): |
|
|
|
|
|||
C := 1 - число вхождений в зацепление зубьев колеса за один его оборот; |
|
||||||
тогда: |
|
|
|
|
|
|
|
N := ts 60 n |
C = 4.28 × 109 циклов |
|
|
см. [2, |
|||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
15] |
:= 100 |
6 |
циклов - базовое число циклов напряжений; |
рис. 4.6 [2. 82] |
|||
NHG |
10 |
||||||
|
|
|
|
3 |
N |
= 0.63 |
|
3.1.4. Коэффициент долговечности KHd := KHE |
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; |
|
|
|
||||
KFd |
:= KFE |
m |
N |
= 2.4 |
|
|
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
Лист
Изм. Лист № докум. |
Подпись Дата |
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
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 |
σFlimb1 |
|
|
|
|
|
см [1. 44]; |
|||
σFadm1 := |
= 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 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
T |
3 |
103 |
|
|
||||||
V' := |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
= 4.84 |
м/с; |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
103 Cv |
U2_32 |
ψa |
|
|
|||||||||
3.3.3 Степень точности по табл. 4.10 [4. 96]: |
|||||||||||||||||||
m := 9; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
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 := 270 - для косозубых передач
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
αw := (U2_3 + 1) |
|
K |
|
2 |
T3 |
103 |
|
|||
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 87.6 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 |
|
|
= 5.7 |
м/с |
см [4. 98] |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
(U2_3 + 1) 60 103 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
3.4.3 Фактические контактные |
напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
b2 := 50 |
мм - ширина колеса |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
U2_3 + 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
U2_3 + 1 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
σH := 300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T3 |
10 |
|
= 415.4 |
|
< |
σHadm2 = 718.2 |
МПа см [4. 98] |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
αw. U2_3 |
|
|
|
|
b2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
перегруз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Δσ |
:= |
|
σHadm2 − σH |
100 |
= 42.2 |
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
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) |
= 284 |
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 косозубых передач
mn := 3.5 Ft2σKFd KF = 0.08 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
Число зубьев колеса Z2 := Z − Z1 = 168
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
Лист
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
Фактическое передаточнре число
U'1_2 := Z2 = 5.6 а принятое U2_3 = 5.6 Z1
Проверяем фактическое напряжение изгиба зубьев шестерни ( σF1): Приведенное число зубьев:
Zv1 := Z1 = 30
Коэффициент формы зуба по табл. 4.13 [4. 101] YF1 := 3.8 Тогда:
|
|
|
YF1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
σF1 := |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σFadm1 = 636 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Ft2 |
KFd KF |
= 43 |
ÌÏà а допускаемое |
|
ÌÏà; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
b1. mn. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изгиба зубьев колеса (σF2 |
|
||||||||||||||||||||||||||
Проверяем фактическое напряжение |
|
): |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Приведенное число зубьев: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Zv2 := Z2 = 168 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
YF2 := 3.6 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Коэффициент формы зуба по табл. 4.13 [4. 101] |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Тогда: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
YF2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
σF2 := |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σFadm2 = 636 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Ft2 |
KFd |
KF = 43.9 |
|
ÌÏà а допускаемое |
|
|
ÌÏà; |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
b2 mn. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Условия прочности изгибу колес выполнено. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
4.1 Геометрический рачсчет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Делительные диаметры: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
шестерни: |
d1 := mn. Z1 |
= 38 |
мм; см [4. 108] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
колеса: |
|
|
d2 |
:= mn. Z2 |
= 210 |
мм; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Проверяем условие |
|
d |
1 |
+ d |
2 |
= 123.8 |
|
= |
αw. = 125 |
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Диаметры вершин |
колес; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
шестерни |
da21 := d1 + 2 mn. (1 + 0.1) |
= 40.3 |
см [4. 108] |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
колеса |
da22 := d2 + 2 mn. (1 + 0.1) |
= 212.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
Диаметры впадин колес; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
шестерни |
df1 := d1 − 2 mn. (1.25 − 0.1) |
= 34.6 |
см [4. 108] |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
колеса |
df2 |
:= d2 − 2 mn. (1.25 − 0.1) |
= 207.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
4.2 Усилия участвующие в зацеплении. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
Окружное усилие |
Ft2 := Ft2 = 284 |
|
Н |
см [4. 109] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Осевое усилие |
Fa2 := 0 |
Н |
|
|
см [4. 109] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Радиальное усилие |
Fr2 := Ft2 tan 20 |
π |
= 103 |
|
Н |
см [4. 109] |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
180 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Нормальное усилие |
Fn2 := |
|
|
|
|
Ft2 |
|
|
|
|
|
|
= 302 |
|
|
Н |
см [4. 109] |
|||||||||||||||||||||||||||
|
cos 20 |
π |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
Лист
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
4.Расчет цилиндрической зубчатой передачи между валами 2-3.
4.1.Исходные данные:
T3 = 163 Н·м;
T2 = 30 Н·м;
n3 = 391 îá/ìèí; n2 = 2192 îá/ìèí;
U3_4 = 5
ω3 = 41 c-1;
Срок службы передачи: ts = 2.5 × 104 часов ; 4.1 Выбор материала
4.1.1. Коэффициент долговечности (KHL)
Коэффициент эквивалентности для данного режима нагружения (3) по табл 2.4 |
[2, 16] |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
KHE := 0.180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.1.3 Наработка ( |
N): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
C := 1 |
- число |
вхождений в зацепление зубьев колеса за один его оборот; |
|
|
|||||||||||||||||
тогда: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
N := ts 60 n |
C = 4.28 × 109 |
циклов |
|
|
|
см. [2, |
|||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
15] |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
NHG := 100 |
10 |
|
циклов - базовое число циклов напряжений; |
рис. 4.6 [2. 82] |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|||
4.1.4. Коэффициент долговечности |
KHd := KHE |
|
= 0.63 |
|
|
|
|||||||||||||||
NHG |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.1.5. 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 |
= 2.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
см [2. 33] |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
NFG |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||
4.2.1. Примем для ведущего колеса ступени -сталь 40Х ГОСТ1050-88 с термообработкой - объемная |
|||||||||||||||||||||
закалка (полагая, что диаметр заготовки и ширина колеса не превысит 125 мм. и 80 мм |
соответственно |
||||||||||||||||||||
табл. 3.3 [1. 34] тогдп: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
HRC1 := 45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
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 превысит 200 мм. и не привысит 125 мм соответственно табл. 3.3 [1. 34] тогда:
HRC2 := 45
σв2 := 800 МПапредел прочности; σT2 := 640 МПапредел текучести;
Лист
Изм. Лист № докум. |
Подпись Дата |