Механика / sheynblit_kursovoe_proektirovanie_dm

Т а б л и ц а 61. Силы в зацеплении закрытой передачи

Пр и м е ч а н и е . Величины, входящие в формулы для определения сил:

1.Г, и Г^—вращающие моменты на быстроходном и тихоходном валах редук­ тора, Н-м (см. табл. 2.5);

2.d^, d^w d^^^m^RwitnhWhit диаметры червяка и колеса червячной (цилиндри­ ческой) передачи и внешний делительный диаметр колеса конической, мм (см. табл. 4.5, 4.8, 4.11);

3. р —угол наклона зубьев цилиндрических колес (см. табл. 4.5);

4. 7 ^= (0,44cos5,— 0,7sin5,)—коэффициент радиальной силы; Y^=(0,44sin6,+ +0,7cos5,) — коэффициент осевой силы, где 5,—угол делительного конуса ше­ стерни (см. табл. 4.8).

100

Продолжение табл. 6.2

Пр и м е ч а н и я:

1.Величины, входящие в формулы для определения консольных сил: Т^ для открытых зубчатьЕХ передач—вращающ!1й момент на приводиом валу рабочей машины, на которс)м установлено колес0, Н (см. табл. 2.5); Г, и 7^2 для муфт— вращающий момент на быcтpoxoднo^I и тихоходном валах редуктора, Н (см. табл. 2.5); d^—nt лительный диаметр цилиндрического ко;leca, мм (см. табл. 4.5); ^^2~внешний делительный диаметр конического колеса; 8,—уголделитель- ного конуса щестерпи, град (см. табл 4.8).

2.Консольная сила от муфты F^ лредварительно рассч!4тывается по ГОСТ 16162-93. Фактическое значение F^ orрсделяется после выбора муфты при раз-

работке чертежа общего вида привода (см. 10.7).

3. На схемах нагружения валов консольные силы проста!зляются с индексом «оп» (см. рис. 6.6).

101

(0,r,

Ш

w, 7;

a„r, JъMfit

тг

^<^;

Рис. 6.1. Схема сил в зацеплении косозубой цилиндрической передачи: tf—направление линии зуба колеса—левое, шестерни—правое, 5—колеса—правое, шестерни—левое Схемы I, 2—вращение быстроходною вала по часовой стрелке, схемы 3, 4—против часовой стрелки (смотреть слева)

U),T,

Fii

Far Cbw^

Рис. 6.2. Схема сил в зацеплении конической передачи с круговым зубом и прямозубой:

tf—направление линии зуба колеса—левое, шестерни—правое, б—колеса—правое, шестерни—левое Схемы I, 2—вращение быстроходною вала против часовой стрелки, схемы 3, 4—по часовой стрелке (смотреть справа) Схемы I и 4—нерекомендуемые

102

О)

U),Ti

S)

Рис 6 3 Схема сил в зацеплении червячной передачи;

а—направление линии витка червяка левое, 5—правое Схемы 1, 2—вращение быстроходного вала по часовой стрелке, схемы 3, 4—против часовой стрелки (смотреть слева)

6.3. Силовая схема нагружения валов редуктора

Силовая схема нагружения валов имеет целью определить направ­ ление сил в зацеплении редукторной пары, консольных сил со сто­ роны открытых передач и муфты, реакций в подшипниках, а также направление вращающих моментов и угловых скоростей валов.

Схема выполняется на миллиметровой бумаге формата А4 ка­ рандашом и должна содержать: название схемы; силовую схему нагружения валов в изометрии; координатную систему осей X, Y, Z для ориентации схемы; основную надпись—форма 2 а (см. 14.1, п. 3; табл. 14.1, 14.2); таблицу силовых и кинематических пара­ метров передачи (см. рис. 6.4...6.6).

Рекомендуется следующий порядок выполнения силовой схемы:

1.Наметить расположение элементов силовой схемы в соответ­ ствии с кинематической схемой привода (см. задачу 1).

2.Произвольно расположить и разноцветно вычертить аксоно­ метрические оси X, Yy Z(пoд углом 120"): векторы сил в зацепле­ нии, консольных сил и реакций в подшипниках изобразить цветом соответствующей оси (см. пп. 6, 7, 8).

3.Вычертить в произвольных размерах (соблюдая пропорции) валы и, установленные на них подшипники, редукторную пару, элемент открытой передачи и муфту в соответствии с условными обозначениями по ГОСТ 2.770—68 (табл. 6.3). Обозначить под­ шипники: А и 5—на быстроходном валу, С и Z)—на тихоходном.

103

Та б л и ц а 6.3. Условные обозначения некоторых элементов маошн и механизмов

всхемах, вычерчиваемых в аксонометрических проекциях (ГОСТ 2.770-68)

104

Схема нагружения ВалоВ цилиндрического одноступенчатого

редуктора

\na^MetpШестерня \ Колесо \

\Лист

АБвг, зозт, U2nj

УНЛист\N^ докум

Рис. 6.4. Пример схемы нафужения валов цилиндрического одноступенчатого редуктора с муфтой и цепной передачей.

105

Схема нагружения ВалоВ конического одноступенчатого редуктора

\11врамеп1рШестерня \ Колесо |

ШКyii/eml N^iOKQM ШписьштА

Рис. 6.5. Пример схемы нагружения валов конического одноступенчатого редукто­ ра с муфтой и клиноременной передачей.

106

Рис. 6.6. пример схемы нагружения валов червячного одноступенчатого редуктора с муфтой и открытой цилиндрической прямозубой передачей

107

4. Выбрать направление винтовой линии колес (червяка). В цилиндрических косозубых передачах принять шестерню с левым зубом, колесо — с правым; в конических передачах с круговыми зубьями — шестерню с правым зубом, колесо — с левым; направ­ ление витков червяка в червячной передаче — правое (см. рис.

6.1... 6.3).

5.Определить направление вращения быстроходного и тихоход­ ного валов редуктора (со, и со2) по направлению вращения двигате­ ля.

Направление вращения двигателя выбрать в соответствии с на­ правлением вращения приводного вала рабочей машины.

Если привод реверсивный, то направление вращения двигателя можно выбрать произвольно. В приводах с коническими редукто­ рами при правом зубе шестерни направление вращения двигателя следует принять по ходу часовой стрелки, если смотреть со сторо­ ны вершины делительного конуса шестерни (см. рис. 6.2); возни­ кающая при этом осевая сила на шестерне F^^ будет направлена к основанию делительного конуса, что исключит заклинивание зу­ бьев в процессе зацепления.

6.Определить направление сил в зацеплении редукторной пары в соответствии с выбранным направлением винтовой линии и вра­

щения валов: на шестерне (червяке) — F^^, F^^, F^^ и на колесе F^^, ^г2' ^а2 (^^- Р^^- 6.1...6.3). Силы /], и F^^ направлены так, чтобы моменты этих сил уравновешивали вращающие моменты Г, и Т^, приложенные к валам редуктора со стороны двигателя и рабочей машины: F^^ направлена противоположно вращению шестерни, F^^ — по направлению вращения колеса.

7. Определить направление консольных сил на выходных кон­ цах валов (см. рис. 6.4...6.6).

а) Направление сил в открытых зубчатых передачах определить так же, как в редукторных парах (см. п. 6).

б) Консольная сила от ременной (цепной) передачи F^^ перпен­ дикулярна оси вала и в соответствии с положением передачи в кинематической схеме привода может быть направлена вертикаль­ но, горизонтально или под углом к горизонту. Если проектным заданием предусмотрено наклонное положение передачи под углом 0), то силу F^^ нужно разложить на вертикальную f и горизонталь­ ную F^. составляющие (см. рис. 6.4) и определить их значение (см. рис. 8.1).

в) Консольная сила от муфты F^ перпендикулярна оси вала, но ее направление в отношении окружной силы F^ может быть любым (зависит от случайных неточностей монтажа муфты). Поэтому ре­ комендуется принять худший случай нафужения — направить силу F^^ противоположно силе /), что увеличит напр51жения и деформа­ цию вала.

108

8. Определить направление радиальных реакций в подшипни­ ках.

Радиальные реакции в подшипниках быстроходного и тихоход­ ного валов направить противоположно направлению окружных {F^^

иF^^ и радиальных (F, и F^) ^^^ ^ зацеплении редукторной пере­ дачи. Точка приложения реакции — середина подшипника. При этом считать, что реакции от действия консольных нагрузок гео­ метрически сложены с реакциями от сил зацепления. Реакции обо­ значить буквой R с индексом, указывающим данный подшипник и соответствующее направление координатной оси (7?^, R^^ и т. п.).

9.Определить направление суммарных реакций в подшипниках геометрическим сложением радикальных реакций в вертикальной

игоризонтальной плоскостях методом параллелограмма. Индекс обозначения суммарной реакции указывает данный подшипник (/?^, К^ и т. п.).

10.Составить табличный ответ к задаче 6. Конструкция табли­ цы зависит от сочетания вида редуктора и открытой передачи, вхо­ дящих в проектируемый привод, и ее следует выполнить аналогич­ но примерам на рис. 6.4...6.6.

Характерные ошибки:

1.Неправильные вычисления.

2.Несоразмерность единиц вращающего момента Т и делительного диаметра d при определении окружной силы / ] .

3.Неправильно определены направления сил F^, F^, F^B зацеплении редуктор­ ной пары и консольных нафузок F^^ и F^.

4.Неправильно определены направления реакций в подщипниках.

5.Не соблюдены требования ЕСКД при выполнении силовой схемы.

6.Небрежно выполнены схемы.

109