Методички / Курсовое проектирование деталей машин

hfe 1,2 mte 1,2 2,25 2,7мм.

Внешняя высота зуба – формула (85): he 2,2 mte 2,2 2,25 4,95мм.

Углы конусов впадин – формула (89):

δ f 1 15 41 1 29 14 12 ; δ f 2 74 19 1 29 72 50 .

Расчётные базовые расстояния – формула (90):

B1 0,5 56,25 2,25 sin15,69 27,52мм;

B2 0,5 200 2,25 sin 74,31 97,83мм.

4)Проверка по контактным напряжениям. Окружная скорость колёс

=π·48,25·2895/60000 = 7,31 м/с. Окончательно принята 8-я степень точности из-

готовления колёс [11]. Уточнены коэффициенты нагрузки: при ψbd = 30/48,25 =

0,62 и консольном расположении колёс KH = 1,4; KFβ = 1,62; при v < 10 м/с KHv =

1,45; KFv = 1,05 [11]. Рабочее контактное напряжение – формула (92):

Рабочее изгибное напряжение шестерни:

F1 = 3,88·1032· 1,62·1,05 /(30·1,93) = 118 МПа < [400 МПа].

Рабочее изгибное напряжение колеса:

F2 = 118·3,61/3,88 = 110 МПа < [255 МПа].

Вывод. Изгибная прочность достаточна.

На основании расчётов составлена сводная таблица параметров (образец в табл. 17).

Пример 10. Выполнить расчёт на ЭВМ конической зубчатой передачи по исходным данным примера 9: вращающие моменты на валах T1 24,9Н м,

T2 84Н м; частота вращения быстроходного вала n1 2895 об/мин; передаточ-

ное число u = 3,55; материал шестерни - сталь 40Х улучшенная с закалкой ТВЧ;

материал колеса - сталь 40Х улучшенная; коэффициенты долговечности

K HД1 = K HД 2 =1, K FД1 = K FД 2 =1. Недостающими данными задаться.

Решение.

Расчёты выполнены в компьютерной системе APM WINMACHINE (модуль

TRANS – трансмиссия). Распечатка компьютерных данных приведена на рис. 17.

Рис. 17. Распечатка параметров конической передачи

14.РАСЧЁТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ

Вчервячной передаче, которая по конструкции и работе аналогична винто-

вой, начальные цилиндры не перекатываются друг по другу, как в цилиндриче-

ской зубчатой передаче, а скользят друг относительно друга. С этим связаны ха-

рактерные виды отказов (износ, задир), низкий КПД и необходимость применения

антифрикционных пар червяк–колесо. При этом червяк, выполняемый обычно заодно с валом и являющийся валом, изготавливают из стали, а червячные колёса

– из антифрикционных материалов (бронза, латунь).

Наиболее распространённые архимедовы червяки имеет стандартный угол профиля = 20°; они могут быть нарезаны на обычных токарных и резьбофре-

зерных станках, однако шлифовать их трудно, так как требуются специальные шлифовальные круги фасонного профиля. Поэтому архимедовы червяки изготов-

ляют в основном с нешлифованными витками при H1 350 НВ. Для высокотвер-

дых шлифуемых витков (Н > 45 HRC) применяют эвольвентные червяки.

Червячные колёса изготовляют преимущественно из бронзы, реже из чугу-

на. Лучший материал по антифрикционным свойствам — оловянистые бронзы

(БрО10Ф1, БрО5Ц5С5 и др.), составляющие I группу материалов. В целях эконо-

мии дорогих материалов червячное колесо делают составным: центр — из литья чёрных металлов, венец — из антифрикционного материала.

Безоловянистые бронзы (БрА9Ж4Л, БрА10Ж4Н4Л и др.) - II группа матери-

алов. Они значительно дешевле оловянистых, имеют высокие механические ха-

рактеристики, но их антифрикционные свойства хуже, поэтому их применяют при скорости скольжения vs ≤ 8 м/с. Чугуны составляют III группу материалов.

Расчёт червячной передачи ведут по червячному колесу - слабому звену.

Материалы и допускаемые напряжения червячных передач с архимедовым червяком принимают по учебному пособию [11]. Они удовлетворяют основным

критериям работоспособности и расчёта – контактной и изгибной прочно-

сти. Допускаемые изгибные напряжения [σ0F] соответствуют нереверсивной ра-

боте (вращение в одном направлении), [σ-1F] – реверсивной. Приведенные в табл. 4.8 [11] допускаемые напряжения умножают на коэффициент долговечности. Для

оловянистых бронз коэффициент долговечности по контактной выносливости определяют по формуле:

где N – число циклов нагружения - формула (20).

При реверсивной нагрузке с одинаковым временем работы в обоих направ-

лениях рассчитанное значение N делят на два. В расчёт принимают значения,

находящиеся в пределах

0,67 KHL 1,15 .

Коэффициент долговечности по изгибу рассчитывают по формуле:

Для передач с чугунными колёсами, работающими длительное время, сле-

дует принимать KFL 1. При ручном приводе независимо от материала колёс ре-

комендуется принимать KFL 1,5.

Для безоловянистых бронз и чугунных червячных колёс допускаемые кон-

тактные напряжения [σН] в МПа определяют в зависимости от скорости скольже-

где T2 — вращающий момент на тихоходном валу, Н·м.

Число заходов червяка z1 назначают, исходя из условия неподрезания зубь-

ев колеса z2 28. Рекомендуемые соотношения передаточного отношения u и

числа заходов z1 приведены в Прил. А. Из таблицы следует, что КПД передачи увеличивается с увеличением числа заходов. Рекомендуется принимать переда-

точные числа из стандартного ряда (табл. 18).