курсовой проект Детали машин / пособие 11
.pdf
Рис. 3.4. Геометричні параметри черв'ячної передачі |
|
|||
При цьому z2 рекомендується змінити в межах 1…2 зубців, щоб не |
|
|||
перевищити допустиме відхилення передаточного числа |
u (п. 7), а значення |
q |
||
прийняти в межах, передбачених формулою (п. 4). |
|
|
||
7. Визначити фактичне передаточне число uф і перевірити його відхилення |
u |
|||
від заданого u : |
| uф − u | |
|
|
|
uф = z2 / z1 ; u = |
100% ≤ 4% . |
|
|
|
u |
|
|
||
|
|
|
|
|
7. Визначити фактичне значення міжосьової відстаніаw |
мм: |
|
||
aw = 0,5m(q + z2 |
+ 2x) |
|
(3.38.). |
|
9. Визначити основні геометричні розміри передачі, мм.
При коригуванні виконавчі розміри черв'яка не змінюються; у черв'ячного
колеса ділильний d2 і початковий dw2 |
діаметри збігаються, але змінюються |
||||
діаметри вершин da2 і западин d f 2 . |
|
|
|
|
|
а) Основні розміри черв'яка: |
|
|
|
|
|
ділильний діаметр d1 |
= qm |
|
|
|
(3.39.); |
початковий діаметр |
dw1 = m(q + 2x) |
(3.40.); |
|||
діаметр вершин витків da1 |
= d1 + 2m |
(3.41); |
|||
діаметр западин витків d f 1 |
= d1 − 2,4m |
(3.42.); |
|||
ділильний кут підйому лінії витків γ = arctg( |
z1 |
) |
(3.43.); |
||
|
|||||
|
|
|
q |
(3.44.) |
|
довжина нарізної частини черв'яка b1 = (10 + 5,5 | x | +z1 )m + C |
|||||
де х – коефіцієнт зсуву (п. 6). При x ≤ 0 C = 0 ; при x > 0 C = 100 m ;
z2
б) Основні розміри вінця черв'ячного колеса:
51
ділильний діаметр d2 = dw2 |
= mz2 |
|
|
|
|
|
|
|
(3.45.); |
|
діаметр вершин зубців da2 |
= d2 + 2m(1+ x) |
|
|
|
|
(3.46.); |
||||
найбільший діаметр колеса dαм2 |
£ da2 + |
|
6m |
|
|
|
(3.47.); |
|||
(z1 + 2) |
|
|||||||||
діаметр западин зубців d f 2 |
|
|
|
|
|
(3.48.); |
||||
= d2 - 2m(1,2 - x) |
|
|
|
|||||||
ширина вінця: при z1 = 1;2 |
b2 = 0,355aw ; при z1 = 4 |
b2 = 0,315aw |
(3.49.); |
|||||||
радіуси закруглень зубців: Ra = 0,5d1 - m ; |
Rf |
= 0,5d1 +1,2m |
(3.50.); |
|||||||
умовний кут обхвату черв'яка вінцем колеса 2δ : |
|
|
|
|
|
|||||
sinδ = |
|
b2 |
|
|
|
|
|
(3.51.). |
||
b |
- 0,5m |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
a1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Кут 2δ визначається точками |
перетину |
дуги |
окружності |
діаметром |
||||||
d'= da1 - 0,5m з контуром вінця колеса і може бути прийнятий рівним 90K120°
(рис. 6.5).
Перевірочний розрахунок
10. Визначити коефіцієнт корисної дії черв'ячної передачі
tgγ |
(3.52.), |
η = tg(γ +ϕ) |
де γ – ділильний кут підйому лінії витків черв'яка; ϕ – кут тертя, який визначається залежно від фактичної швидкості ковзання
vs = |
uфω2 d1 |
(табл. 3.11.) |
(3.53.). |
(2cosγ ×103 ) |
Значення uф , d1 , мм; γ (3.3, п. 8, 9); ω2
черв'ячного колеса, 1/с ( табл. 1.5).
Значення кута тертя ϕ
– кутова швидкість вала
Таблиця 3.11.
vs , м / с |
ϕ |
vs , м / с |
ϕ |
vs , м / с |
ϕ |
0,1 |
4°30′K5°10′ |
1,5 |
2°20′K2°50′ |
3,0 |
1°30′K2°00′ |
0,5 |
3°10′K3°40′ |
2,0 |
2°00′K2°30′ |
4,0 |
1°20′K1°40′ |
1,0 |
2°30′K3°10′ |
2,5 |
1°40′K2°20′ |
7,0 |
1°00′K1°30′ |
Примітка.
Менші значення - для матеріалів групи I, більші - для груп II і III (табл. 2.5).
11. Перевірити контактні напруги зубів колеса σ H , Н / мм2 :
52
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σ H = 340 |
Ft 2 |
|
K £ [σ ]H |
(3.54.) |
|
|
|
d1d |
2 |
||||
|
|
|
|
|
|
||
де а) Ft 2 = |
2T ×103 |
– окружна сила на колесі, Н; |
|
||||
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
d2 |
|
|
|
|
б) K — коефіцієнт навантаження, приймається залежно від окружної |
||||
швидкості колеса v2 = |
ω2 d2 |
, м / с : K = 1 при |
v2 £ 3м / с ; K = 1,1...1,3 при |
|
|
||||
|
(2 ×103 ) |
|
|
|
v2 > 3м / с ; |
|
|
|
|
в)[σ ]H — контактна допустима напруга, зубів колеса Н / мм2 , уточнюється |
||||
по фактичній швидкості ковзання υs , (формули табл. 2.6); |
||||
г) значення |
Т2 , Н × м ; d1 і d2 , мм ; vs , м / с ; ω2 ,1/ с (3.3, пп. 1, 9, 10). |
|||
Допускається |
недовантаження передачі |
(σ Н < [σ ]H ), не більше 15% і |
||
перевантаження (σ Н > [σ ]H ), до 5%. Якщо умова міцності не виконується, то |
||||
варто вибрати іншу марку матеріалу вінця черв'ячного колеса (2.2, табл. 2.5) і повторити весь розрахунок передачі.
12. Перевірити напруги вигину зубів колеса σ F , Н / мм2 :
|
|
|
|
|
|
σ F = 0,7YF 2 |
Ft 2 |
|
K £ [σ ]F |
|
|
|
(3.55.), |
||||
|
|
|
|
|
b m |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
де а) значення m, мм ; b2 , мм ; Ft 2 , H ; K (3.3, пп. 4, 9, 11); |
|
|
|
|
|||||||||||||
б) YF 2 — коефіцієнт форми зуба |
колеса, |
визначається по табл. 3.12. |
|||||||||||||||
залежно від еквівалентного числа зубців колеса z |
= |
z2 |
; |
|
|
|
|||||||||||
cos3 γ |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
υ 2 |
|
|
|
|
|
||
γ — ділильний кут підйому лінії витків черв'яка (3.3, п.9). |
|
|
|||||||||||||||
в) [σ ]F — напруга, |
що допускається, вигину зубців колеса, Н / мм2 (3.2, п.2). |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 3.12. |
||
|
|
Коефіцієнти форми зуба YF 2 черв'ячного колеса |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
zυ 2 |
|
YF 2 |
|
zυ 2 |
|
YF 2 |
|
zυ 2 |
|
|
|
YF 2 |
|
zυ 2 |
|
YF 2 |
|
20 |
|
1,98 |
|
30 |
|
1,76 |
|
40 |
|
|
|
1,55 |
|
80 |
|
1,34 |
|
24 |
|
1,88 |
|
32 |
|
1,77 |
|
45 |
|
|
|
1,48 |
|
100 |
|
1,30 |
|
26 |
|
1,85 |
|
35 |
|
1,64 |
|
50 |
|
|
|
1,45 |
|
150 |
|
1,27 |
|
28 |
|
1,80 |
|
37 |
|
1,61 |
|
60 |
|
|
|
1,40 |
|
300 |
|
1,24 |
|
При |
перевірочному |
розрахунку |
σ F |
є |
меншою |
[σ ]F , |
тому що |
||||||||||
навантажувальна здатність черв'ячних передач обмежується контактною міцністю зубців черв'ячного колеса.
13.Скласти табличну відповідь (табл. 3.13.).
Уграфі «Примітка» до перевірочного розрахунку вказати процентне відхилення розрахункових напруг σ H і σ F від допустимих [σ ]H і [σ ]F .
53
|
|
|
|
|
Таблиця 3.13. |
|||
Параметри черв'ячної передачі, мм. Проектний розрахунок |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
Значення |
|
Параметр |
|
Значення |
|||
Міжосьова відстань аw |
|
|
Ширина зубчастого вінця колеса |
|
|
|||
|
|
b2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Модуль зачеплення m |
|
|
Довжина нарізної частини |
|
|
|||
|
|
черв'яка b1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Коефіцієнт діаметра черв'яка |
|
|
Діаметри черв'яка: |
|
|
|||
q |
|
|
ділильний d1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ділильний кут підйому витків |
|
|
початковий dw1 |
|
|
|||
|
|
вершин витків da1 |
|
|
||||
черв'яка γ |
|
|
|
|
||||
|
|
|
западин витків d f 1 |
|
|
|||
Кут обхвату черв'яка витком |
|
|
Діаметри колеса: |
|
|
|
|
|
2δ |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ділильний d2 |
= dw2 |
|
|
|||
Число витків черв'яка z1 |
|
|
|
|
||||
|
|
вершин зубів da2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||||
Число зубів колеса z2 |
|
|
западин зубів d f 2 |
|
|
|||
|
|
найбільший daм2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перевірочний розрахунок |
|
|
|
|
|||
Параметр |
|
|
Значення, що |
|
Розрахункові |
|
Примітка |
|
|
|
допускаються |
|
значення |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
Коефіцієнт корисної дії η |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контактні напруги σ H , Н / мм2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Напруги вигину σ F , Н / мм2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Характерні помилки:
1.Неправильні обчислення.
2.Нерозмірність одиниць у формулах при визначенні aw ; de2 ; m ; σ H ; σ F .
3.Невміння інтерполювати.
4.Неправильно використані таблиці.
3.6. Приклад розрахунку закритої черв’ячної передачі
Вихідні дані:
1)Потужність, яку передає черв’як Р1 =10кВт .
2)Кутова швидкість черв’яка ω1 =144 рад/ с .
3)Передатне число передачі uзп = 21.
4)Обертальний момент на веденому черв’ячному колесі Т2 = 70Н × м .
5)Контактна допустима напруга матеріалом [σ ]Н =175Н / мм2 .
6)допустима напруга вигину,[σ ]F =18Н / мм2 .
54
Проектний розрахунок
1. Визначаємо головний параметр — міжосьову відстань аw , мм:
aw = 61 |
|
T ×103 |
|
|
70×103 |
= 80,4мм , |
2 |
3 |
|
||||
[σ ]2H |
= 61 |
1752 |
||||
3 |
|
|
|
|
|
|
де а) T2 — обертальний момент на тихохідному валу редуктора, Н× м; б) [σ ]H — контактна допустима напруга, матеріалу черв'ячного колеса,
Отримане значення міжосьової відстані аw округляємо до найближчого значення з ряду нормальних лінійних розмірів: аw =80 мм.
2. Обираємо число витків черв'яка z1 :
z1 залежить від передаточного числа редуктора uзп :
z1 =2.
3. Визначаємо число зубів черв'ячного колеса:
z2 = z1uзп = 2×21 = 42 .
4. Визначаємо модуль зачеплення m , мм:
m = (1,5...1,7) aw =1,5 80 = 2,9мм . z2 42
Значення модуля m округляємо в більшу сторону до стандартного:
m= 3,15мм .
5.З умови твердості визначити коефіцієнт діаметра черв'яка
q » (0,212...0,25)z2 = 0,23×42 = 9,66
Отримане значення q округляємо до стандартного з ряду чисел: q =10 .
6. Визначити коефіцієнт зсуву інструмента х :
x = (aw / m) - 0,5(q + z2 ) = (80/3,15) - 0,5(10 + 42) = -0,6
7. Визначити фактичне передаточне число uф і перевірити його відхилення u від заданого u :
uф = z2 / z1 ; Du = |
| uф - u | |
100% £ 4% |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uф = 40/ 2 = 20 ; Du = | 20 - 21|100% = 4% |
|
|
|
|
|
|||||
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
8. Визначити фактичне значення міжосьової відстаніаw |
мм: |
|
|
|||||||
aw = 0,5m(q + z2 + 2x) = 0,5×3,15(10 + 40 + 2×0,4) = 80,01мм . |
|
|||||||||
9. Визначити основні геометричні розміри передачі, мм. |
|
|
|
|
|
|
||||
а) Основні розміри черв'яка: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ділильний діаметр d1 = qm =10×3,15 = 31,5мм ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
початковий діаметр dw1 = m(q + 2x) = 3,15(10 -1,2) = 27,72мм ; |
|
|
||||||||
діаметр вершин витків da1 = d1 + 2m = 31,5 + 2×3,15 = 37,8мм ; |
|
|
||||||||
діаметр западин витків d f 1 = d1 - 2,4m = 31,5 - 2,4×3,15 = 23,94мм ; |
|
|||||||||
|
|
æ z |
ö |
æ |
2 ö |
|
|
|||
ділильний кут підйому лінії витків γ = arctgç |
1 |
÷ = arctgç |
|
|
÷ |
=11,3° |
; |
|||
|
|
|||||||||
ç |
q |
÷ |
è |
10 ø |
|
|
||||
è |
ø |
|
|
|||||||
довжина нарізної частини черв'яка b1 = (10 + 5,5 | x | +z1 )m + C =
= (10 + 5,5×0,6 + 2)×3,15 = 48,2мм (при x ≤ 0 C = 0 );
55
б) Основні розміри вінця черв'ячного колеса: |
|
|
|
||||||||
ділильний діаметр d2 = dw2 |
= mz2 |
= 3,15×42 =132,3мм ; |
|
||||||||
діаметр вершин зубців da2 = d2 + 2m(1+ x) =132,3 + 2×3,15(1- 0,6) =134,82мм ; |
|||||||||||
найбільший діаметр колеса d |
αм2 |
£ d |
a2 |
+ |
6m |
|
=134,82 + |
6×3,15 =139,5мм ; |
|||
(z + 2) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
(2 + 2) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
діаметр западин зубців d f 2 |
= d2 - 2m(1,2 - x) =132,3- 2×3,15(1,2 + 0,6) =120,86мм ; |
||||||||||
ширина вінця: при z1 = 1;2 |
b2 = 0,355aw = 0,355×80 = 28,4мм ; |
||||||||||
радіуси |
закруглень |
|
зубців: |
|
|
Ra = 0,5d1 - m = 0,5×31,5 - 3,15 =12,6мм ; |
|||||
Rf = 0,5d1 +1,2m = 0,5×31,5 +1,2×3,15 =19,53мм . |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Перевірочний розрахунок |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
10. Визначити коефіцієнт корисної дії черв'ячної передачі |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η = |
|
|
tgγ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tg(γ +ϕ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
де γ |
– ділильний кут підйому лінії витків черв'яка; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
ϕ – |
кут тертя, |
який визначається залежно від фактичної швидкості ковзання |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
υs = |
uфω2d1 |
|
= |
20×6,86×31,5 |
|
= 0,5м / с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
(2cosγ ×103 ) |
|
(2cos11,3°×103 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η = |
|
|
|
|
tg11,3° |
|
|
|
|
= 0,78 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tg(11,3° + 3,1°) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
11. Перевірити контактні напруги зубів колеса σ H , Н / мм2 : |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σ |
H |
= 340 |
|
|
Ft 2 |
|
|
|
K £ [σ ] |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d1d |
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
де а) Ft 2 = |
2T ×103 |
2×70×103 |
=1058,2H – окружна сила на колесі, Н; |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
d2 |
|
132,3 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
б) K — коефіцієнт навантаження, приймається залежно від окружної |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
швидкості колеса υ2 = |
|
ω2d2 |
= |
|
6,86×132,3 |
= 0,454м / с : K = 1 при υ2 £ 3м / с ; |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
(2×103 ) |
|
|
|
(2×103 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
в)[σ ]H — контактна допустима напруга, зубів колеса Н / мм2 . |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σ H = 340 |
1058,2 |
|
|
|
×1 =171,3Н / мм2 |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
31,5×132,3 |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Умова виконується. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
12. Перевірити напруги вигину зубів колеса σ F , Н / мм2 : |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
σ |
|
= 0,7Y |
|
|
|
Ft 2 |
K £ |
|
[σ |
] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
F 2 b m |
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
де |
а) YF 2 |
— |
|
коефіцієнт |
|
|
форми |
2 |
зуба |
|
колеса, визначається по табл. 3.12. |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
залежно від еквівалентного числа зубців колеса zυ 2 = |
z2 |
42 |
|
; |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
= |
|
= 44,6 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
cos3 γ |
cos3 11,3° |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
γ — ділильний кут підйому лінії витків черв'яка; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
б) [σ ]F — напруга, що допускається, |
|
вигину зубців колеса, Н / мм2 . |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
56
σ F = 0,7 ×1,48 |
1058,2 |
1 =12,25Н / мм2 |
|
28,4×3,15 |
|||
|
|
13. Складаємо табличну відповідь (табл. 3.14.).
|
|
|
|
Таблиця 3.14. |
|||
Параметри черв'ячної передачі, мм. Проектний розрахунок |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
Значення |
Параметр |
|
Значення |
|||
Міжосьова відстань аw |
80 |
Ширина зубчастого вінця колеса |
|
28,4 |
|||
b2 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
Модуль зачеплення m |
3,15 |
Довжина нарізної частини |
|
48,2 |
|||
черв'яка b1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
Коефіцієнт діаметра черв'яка |
10 |
Діаметри черв'яка: |
|
|
|||
q |
ділильний d1 |
|
|
|
31,5 |
||
|
|
|
|
||||
Ділильний кут підйому витків |
|
початковий dw1 |
|
27,72 |
|||
11,3 |
вершин витків da1 |
|
37,8 |
||||
черв'яка γ |
|
23,94 |
|||||
|
западин витків d f 1 |
|
|||||
|
|
|
|
||||
Кут обхвату черв'яка витком |
90 |
Діаметри колеса: |
|
|
|||
2δ |
|
|
|||||
|
ділильний d2 |
= dw2 |
|
132,3 |
|||
Число витків черв'яка z1 |
2 |
|
|||||
вершин зубів da2 |
|
134,82 |
|||||
|
|
|
|||||
|
|
||||||
|
42 |
западин зубів d f 2 |
|
120,86 |
|||
Число зубів колеса z2 |
|
139,5 |
|||||
|
найбільший daм2 |
|
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перевірочний розрахунок |
|
|
|
|
||
Параметр |
|
Значення, що |
|
Розрахункові |
|
Примітка |
|
|
допускаються |
|
значення |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
Коефіцієнт корисної дії η |
|
- |
|
0,78 |
|
- |
|
Контактні напруги σ H , Н / мм2 |
|
175 |
|
171,3 |
|
- |
|
Напруги вигину σ F , Н / мм2 |
|
18 |
|
12,25 |
|
- |
|
57
4. РОЗРАХУНОК ВІДКРИТИХ ПЕРЕДАЧ
Мета:1. Виконати проектний розрахунок відкритої передачі.
2. Виконати перевірочний розрахунок відкритої передачі.
Розрахунок передач тертям
Пасові передачі відносяться до категорії швидкохідних передач, і тому в проектованих приводах вони безпосередньо зв’язані з двигуном і є першим ступенем. Вихідними даними для розрахунку пасових передач є номінальна потужність Pном і номінальна частота обертання nном двигуна (табл. 1.5) або
умови довговічності паса.
Рис. 4.1. Геометричні і силові параметри пасової передачі. Перетин пасу:
а– плоского; б – клинового; в – поліклинового
Урозроблювальних проектах конструюються пасові передачі відкритого типу (осі валів паралельні, обертання шківів в одному напрямку) з прогумованими пасами плоского, клинового та поліклинового перетинів.
Розрахунок пасових передач проводиться у два етапи:
перший – проектний розрахунок з метою визначення геометричних параметрів передачі; другий – перевірочний розрахунок пасу на міцність (рис. 4.1).
4.1. Розрахунок плоскопасової передачі
Проектний розрахунок
1. Визначити діаметр приводного шківа d1* , мм .
За умови довговічності для проектованих кордшнурових пасів d1 ³ 70δ , де товщину пасу δ , мм вибрати по табл. 4.1. Отримане значення d1 округлити до
найближчого стандартного ряду: 40, 45, 50, 63. |
71, 90, |
100, 112, |
125. |
140, |
||||||||
160, |
180, |
200, |
224, |
250, '280, |
315, |
355, |
400. |
450, 500. |
630, |
710, |
800, |
900, |
1000. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* По стандарту діаметра шківів d1 і d2 позначені відповідно D1 і D2 .
58
|
|
|
|
Таблиця 4.1. |
Розрахункові параметри корд шнурового прогумованого паса |
||||
|
|
|
|
|
δ , мм |
d1 , мм |
|
σ 0 , Н / мм2 |
[k0 ],** Н / мм2 |
2,8 |
100 |
|
2 |
0,9 |
2,8 |
180 |
|
2 |
1,6 |
2,8 |
220 |
|
2 |
2,32 |
3. Визначити діаметр веденого шківа d2* , мм : |
|
|||
|
d2 |
= ud1 (1- ε ) |
(4.1.), |
|
|
|
|
|
|
де u — передаточне число відкритої передачі (табл. 1.5); ε = 0,01...0,02 — коефіцієнт ковзання.
Отримане значення d2 , округлити до найближчого стандартного ряду: 40,
45, |
50, 63. |
71, |
90, |
100, 112, |
125, |
140, |
160, |
180, |
200, |
224, |
250, '280, |
315, |
|||||||||
355, |
400. |
450, 500. |
630, |
710, |
800, |
900, |
1000. |
|
|
|
|
|
|
||||||||
3. Визначити фактичне передаточне число uф |
та перевірити його відхилення |
||||||||||||||||||||
u від заданого u : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
uф = |
d1 |
Du = |
|
uф - u |
|
|
100% £ 3% |
|
(4.2.). |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
d2 (1- ε ) |
|
u |
|
||||||||||||
|
4. |
Визначити орієнтовну міжосьову відстань a, мм : |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a ³ 1,5(d1 + d2 ) |
|
|
|
|
(4.3.). |
|||||||
|
5. |
Визначити розрахункову довжину пасу l, мм : |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
(d2 |
- d1 )2 |
|
|
(4.4.). |
||||
|
|
|
|
|
|
|
l = |
2a + 2 |
(d2 + d1 ) + |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4a |
|
|
|
||||||||
Отримане значення l, мм , прирівняти по стандарту з ряду чисел: 500, 550,
600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 1000, 1050, 1150, 1200, 1250, 1300, 1400, 1450, 1500, 1600, 1700, 1800, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000.
6. Уточнити значення міжосьової відстані a до стандартної довжини l :
|
1 |
{2l -π (d2 + d1 ) + |
|
|
} |
(4.5.). |
|
a = |
[2l -π (d2 + d1 )]2 |
- 8(d2 - d1 )2 |
|||||
8 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
При монтажі передачі необхідно забезпечити можливість зменшення a на 0,01l для того, щоб полегшити надягання пасу на шків; для збільшення натягу пасу необхідно передбачити можливість збільшення a на 0,025l .
59
7. |
Визначити кут обхвату пасу привідного шківа α1 , град : |
|
||||||||||||
|
|
α1 = 180 |
o |
- 57 |
o |
(d 2−d1 ) |
|
(4.6.) |
||||||
|
|
|
|
|
α |
|||||||||
|
Кут α1 повинен бути ³150 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
8. |
Визначити швидкість пасу υ, м / с : |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
πd1n1 |
|
|||||||
|
|
v = |
(60 ×103 ) |
£ [v] |
(4.7.) |
|||||||||
де d1 |
і n1 – відповідно діаметр привідного шківа (п. 1) і його частота обертання |
|||||||||||||
(табл. 1.5); |
[v]= 35м / с – допустима швидкість. |
|
||||||||||||
9. |
Визначити частоту пробігів пасу |
U,с−1 : |
|
|||||||||||
|
|
U = |
v |
£ [U ] |
(4.8.) |
|||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
де [U ]= 15с−1 – |
допустима частота пробігів; |
|
||||||||||||
l |
– стандартна довжина пасу, м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Співвідношення U £ [U ] умовно виражає довговічність пасу і його дотримання |
||||||||||||||
гарантує термін служби 1000...5000 год. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
10.Визначити окружну силу Ft , H , передану пасом: |
|
|||||||||||||
|
|
Ft = Pном × |
103 |
|
(4.9.) |
|||||||||
|
|
v |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
де Pном – номінальна потужність двигуна, кВт (табл. 1.5);
υ – швидкість пасу, м/с ( п. 8).
11.Визначити окружну питому допустиму силу [kп ], Н / мм2 :
|
[kп ]= [ko ]Cθ Cα Cυ CpCd CF |
|
|
|
(4.10.) |
|||||
де [ko ] |
– окружна наведена допустима питома сила Н / мм2 , . визначається |
|||||||||
по табл. 4.1 інтерполяцією залежно від діаметра привідного шківа d1 , |
||||||||||
C – поправочні коефіцієнти (табл. 4.2). |
|
|
|
|
|
|||||
12.Визначити ширину пасу b, мм : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b = |
Ft |
|
|
|
|
|
|
(4.11.) |
|
|
δ [kп ] |
|
|
|
|
|
|||
Ширину пасу b округлити до стандартного значення: |
|
|
|
|
||||||
b, мм .................................... |
32 |
40 |
50 |
63 |
71 |
80 |
90 |
100 |
||
B, мм ................................... |
40 |
50 |
63 |
71 |
80 |
90 |
100 |
112 |
||
де B — стандартне значення ширини шківа. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
60