Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1308 вузов, 5223 предметов.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Кузбасский государственный технический университет
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:

Прикладная механика (Герасименко)

.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
10.05.2015
Размер:
257.02 Кб
Скачать
☆

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Т. Ф. ГОРБАЧЕВА"

Кафедра прикладной механики

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Методические указания к лабораторным занятиям по дисциплине ²Прикладная механика´

для студентов специальностей 130400.65 ²Горное дело´, 131201.65 ²Физические процессы горного или нефтегазового производства´ и направления подготовки 190700.62 ²Технология транспортных процессов´ всех форм обучения

Составитель С. В. Герасименко

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 4 от 07.11.2012 Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией направления 190700.62 Протокол № 60 от 27.11.2012 Электронная копия находится в библиотеке КузГТУ

Кемерово 2012

1

1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Выработка навыков по расчету параметров зубчатых и червячных передач. Студентам предлагается решение задач на расчет цилиндрических (прямозубых и косозубых), конических и червячных передач. Работа рассчитана на 2 часа.

2 КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ

2.1 Механические передачи и их характеристики

Механической передачей называется устройство для передачи энергии от силового органа (двигателя) к рабочей машине (рисунок 1, а).

 

 

 

 

 

вщ

 

 

 

 

 

 

Передача

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Двигатель

Передача

Рабочая

 

 

P1

 

 

 

 

 

 

 

 

машина

n1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a)

b)

Рисунок 1 – Схема механической передачи

вм

P2 n2

Основное назначение передачи – согласование движения стандартных двигателей, которые применяются в приводных установках общего назначения, с движением рабочей машины.

По способу передачи энергии механические передачи делят-

ся:

1.Зацеплением (зубчатые и цепные).

2.Трением (ременные и фрикционные).

Любая передача содержит входной или ведущий (вщ), связанный с двигателем, и выходной или ведомый (вм), соединенный с рабочей машиной, элементы. Принято параметру ведущего элемента присваивать индекс 1, а ведомому – индекс 2 (рис. 1, б). Если в передаче всего два элемента – ведущий и ведомый, то она

2

называется одноступенчатой передачей, а, если есть промежуточные элементы – многоступенчатой передачей.

Характеристики передач делятся на основные и производные, то есть такие, которые можно рассчитать, зная основные.

К основным относятся: мощность P1 на ведущем и P2 на ведомом элементах, кВт; быстроходность, которая выражается частотой вращения n1 на ведущем и n2 на ведомом элементах, мин-1. Эти характеристики необходимы и достаточны для расчета любого типа передач.

Однако, часто передачи задают другими характеристиками, называемыми производными, к которым относятся:

1.Коэффициент полезного действия (КПД):

P2 1 Pr ,

P1 P1

где Pr – мощность, потерянная в передаче.

2.Передаточное отношение:

i n1 n2

При i 1, то есть n1 > n2 передача понижающая, или редуктор. При i 1, то есть n1 < n2 передача повышающая, или

мультипликатор.

В передачах зацеплением вместо передаточного отношения применяют термин – передаточное число u, которое определяется как отношение

z 2 u z1 ,

где z – число зубьев зубчатого колеса.

Для многоступенчатых передач или приводов общий КПД и передаточное отношение равно произведению частных значений этих параметров ступеней, то есть

n

0 j 1 2 n ,

j 1

n

i0 i j i1 i2 in ,

j 1

3

где n – число ступеней.

3.Угловая скорость

n , с-1. 30

4.Крутящий момент

T 9550 P , Н¾м. n

где P – мощность, кВт;

n – частота вращения, мин-1. Реже используется зависимость

T P , Н¾м.

где P – мощность, Вт;

ω – угловая скорость, с-1.

Передаточное отношение (число) может быть определено через крутящий момент, как

i u T2 . T1

2.2 Цилиндрическая прямозубая передача

Цилиндрическая прямозубая передача представлена на рисунке 2. К основным параметрам этих передач относятся: r радиус делительной окружности; ra радиус окружности вершин зубьев; rf радиус окружности впадин зубьев; m модуль; aw межосевое расстояние; z число зубьев; h высота зуба; ha высота головки зуба; hf высота ножки зуба; w – угол зацепления;. p – окружной шаг.

Основные зависимости между параметрами:

– окружной модуль зубьев:

m

p

;

(2.1)

 

 

 

 

rf2

c

aw

ra1

4

 

 

a2

rw1

r

p

 

 

w

Р

c

 

f1

 

rw2

 

r

 

Рисунок 2 – Цилиндрическая зубчатая передача

 

–

радиус делительной окружности:

 

 

r

mz

, мм;

(2.2)

 

 

 

2

 

 

– межосевое расстояние (для передач без смещения):

 

 

aw r1 r2 , мм;

(2.3)

–

высота головки зуба:

 

 

ha m, мм;

(2.4)

–

высота ножки зуба:

 

 

hf 1,25m , мм;

(2.5)

– радиус окружности вершин зубьев:

 

 

ra r ha , мм;

(2.6)

5

– радиус окружности впадин зубьев:

rf r hf , мм.

(2.7)

Задачи к параграфу 2.1 приведены в приложении А.

2.3 Цилиндрическая косозубая передача

Цилиндрическая косозубая передача представлена на рисунке 3. К отличительным параметрам этой передачи относятся:

– угол наклона зубьев; mn – нормальный модуль; mt – окружной модуль; pt – окружной шаг зубьев; pn – нормальный шаг зубьев; aw – межосевое расстояние.

 

d2

 

d1

 

n – n

 

 

 

эвольвента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

n

Pn

 

 

h

 

 

 

f

 

 

 

 

 

n

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

Pt

 

 

 

z1

Рисунок 3 – Косозубая цилиндрическая передача

Отличительные зависимости между параметрами:

– окружной шаг зубьев:

Pt = Pn / cosβ, мм;

(2.8)

– окружной модуль:

mt = mn / cosβ, мм;

(2.9)

– диаметр делительной окружности:

d mt z , мм;

(2.10)

 

6

 

 

–

высота головки зуба:

 

 

ha mn , мм;

(2.11)

–

высота ножки зуба:

 

 

hf 1,25mn , мм;

(2.12)

–

диаметр вершин зубьев:

 

 

da d 2 ha mz z 2mn , мм;

(2.13)

–

диаметр впадин зубьев:

 

 

d f d 2 h f mz z 2,5 mn , мм;

(2.14)

–

межосевое расстояние:

 

 

aw 0,5mt z1 z2 , мм;

(2.15)

–

угол наклона зубьев:

 

 

cos

z1 z2 mn

.

(2.16)

 

 

 

 

2aw

 

Задачи к параграфу 2.2 приведены в приложении Б. 2.4 Коническая зубчатая передача

Коническая зубчатая передача представлена на рисунке 4.

 

 

7

 

 

z1

 

 

 

 

Re

 

e1

m1

1

 

 

 

d

d

 

 

 

 

2

 

 

 

b

 

 

 

dm2

z2

 

 

de2

 

 

Рисунок 4 – Коническая зубчатая передача

 

К отличительным параметрам относятся:

de – внешний делительный диаметр; dm – средний делительный диаметр; mte – внешний окружной модуль; mtm – средний окружной модуль; Re – внешнее конусное расстояние; hae – высота головки зуба по внешнему делительному диаметру; hfe – высота ножки зуба по внешнему делительному диаметру; dae – диаметр вершин зубьев по внешнему делительному диаметру; dfe – диаметр впадин зубьев по внешнему делительному диаметру; – половина угла при вершине делительного конуса конического зубчатого колеса.

Основные зависимости между параметрами:

– внешний делительный диаметр:

de mte z , мм;

(2.17)

– средний делительный диаметр:

 

8

 

 

dm mtm z , мм;

(2.18)

–

взаимосвязь между модулями:

 

 

mtm = mte – bsinδ1/z1, мм;

(2.19)

–

внешнее конусное расстояние:

 

 

 

(2.20)

–

высота головки зуба:

 

 

hae mte , мм;

(2.21)

–

высота ножки зуба:

 

 

hfe 1.2mte , мм;

(2.22)

– диаметр окружности вершин зубьев:

 

 

dae de 2hae cos , мм;

(2.23)

– диаметр окружности впадин зубьев:

d fe de 2hfe cos , мм; (2.24)

– половина угла при вершине делительного конуса шестер-

ни:

 

 

1

 

 

z1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

arctg

 

 

 

;

(2.25)

 

arctg

 

 

 

u

 

z2

 

 

 

9

– половина угла при вершине делительного конуса ведомого колеса:

2 90 1;

(2.26)

– передаточное отношение:

i

dm2

 

sin 2

ctg

tg

2

.

(2.27)

 

 

 

dm1

 

sin 1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачи к параграфу 2.3 приведены в приложении В.

2.5 Червячные передачи

Червячная передача представлена на рисунке 5. К отличительным параметрам червячных передач относятся:

z1 – число заходов резьбы червяка (z1 = 1, 2 или 4); q – коэффициент диаметра червяка; b1 – длина нарезанной части червяка; dam – наибольший диаметр червячного колеса; – угол подъема резьбы червяка.

Отличительные зависимости между параметрами:

– делительный диаметр червяка:

d1 qm , мм;

(2.23)

– межосевое расстояние:

aw m q z2 , мм;

(2.24)

– длина нарезанной части червяка:

b1

(11 0.06z2 )m, мм при

z1 1 или

 

 

2

(2.25)

b

(12.5 0.09z

 

)m, мм при

z 4

 

2

 

 

1

 

 

1

 

 
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности