3й курс 5 семестр / Erokhina_prikl_mekh
.pdf
IV участок: M |
M |
M M |
M |
2000 1700 1900 1100 1100Нм. |
k 4 |
4 |
3 |
2 |
1 |
Эпюра крутящих моментов представлена на рис. 2.3.2,б.
Рисунок 2.3.2.
2. Определяем диаметр сечения вала на каждом участке из условия прочности.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k max |
|
|
|
Условие прочности: |
|
|
|
|
|
. |
|||||||||
|
W |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
W |
d3 |
0,2d3 , тогда |
Mk max |
|
. |
||||||||||
16 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2d 3 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
d |
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
k max |
. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I участок: M 2000 Нм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
k1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d 3 |
|
2000 |
|
|
6,6 10 2 м = 6,6см. |
|
|||||||||
0,2 35 10 |
6 |
|
|
||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
31 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II участок: M |
|
300Нм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
k 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
d2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
3,6 10 |
2 |
м = 3,6см. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 35 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
III участок: M |
|
2200Нм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
k3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d3 |
3 |
|
|
|
|
|
2200 |
|
|
6,75 10 |
2 |
м = 6,75см. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 35 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
IV участок: M |
|
1100Нм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
k 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d4 |
|
|
|
3 |
|
|
|
1100 |
|
|
|
|
|
5,4 10 |
2 |
м = 5,4см. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 35 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
3. Построение эпюры углов закручивания. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
4 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
i |
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
; G 8 10 |
Па; |
I p |
|
|
0,1d |
|
. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
GI |
p |
32 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
M |
a |
|
|
|
|
|
|
2000 1,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 10 2 рад; |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
I участок: |
|
k1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
GI p |
|
|
|
|
8 1010 0,1 6,6 10 2 |
4 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
II участок: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mk 2 c |
2 10 |
2 |
|
|
|
|
300 1,4 |
|
|
|
|
2 10 |
2 |
3 10 |
2 |
5 10 |
2 |
рад; |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
8 1010 0,1 3,6 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
1 GI p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
III участок: |
|
|
|
|
|
|
|
|
Mk3 b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2200 1,3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
5 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
GI p |
|
8 1010 0,1 6,75 4 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
5 10 2 |
1,57 10 2 |
|
6,57 10 2 рад; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
IV участок: |
|
|
|
|
Mk 4 a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1100 1,6 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,57 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
GI p |
|
|
8 10 10 0,1 5,4 4 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
4 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
6,57 10 2 2,59 10 2 9,16 10 2 рад.
На рис. 2.3.2,в представлена эпюра углов закручивания вала.
32
Раздел 3. Теория механизмов и машин
3.1. Передаточные отношения зубчатых передач
Задача 3.1.1.
Для планетарного редуктора подсчитать передаточное отношение 
при
=20, 
=30, 
=30, 
=25, если закреплено колесо 4.
Рисунок 3.1.1
Решение
=1–
=1–
=1– 
=1– 
= –0,25
Ответ: |
= – 0,25 |
|
|
Задача 3.1.2. |
|
Для трёхзвенной зубчатой передачи с внешним зацеплением колёс |
||
подсчитать передаточное отношение |
при =40 и =20 (рис.3.1.2). |
|
Рисунок 3.1.2
33
Решение
U1 2 z4 1 1 1 40 2 z1 20
Ответ: 
= –2
Задача 3.1.3.
Определить передаточное отношение 
и расстояние между осями колёс 
зубчатой передачи, если зубья всех колёс имеют модуль m=12мм, а число
зубьев равны 
=
= 20; 
= 60.
Рисунок 3.1.3
Решение
1. Определяем передаточное отношение от колеса 1 к колесу 3
= 
*
* 
= 
= - 
= -3
2. Определяем расстояние между осями 
; 
= m * 
= 12 * 20 = 240 мм.
= m * 
= 12 * 20 = 240 мм.
= 
= 240 мм.
Ответ: 
=-3; 
.
34
Задача 3.1.4.
Определить передаточное отношение 
зубчатой передачи, если числа зубьев колёс равны 
; 
; 
; 
; 
= 20; 
.
Рисунок 3.1.4
Решение
На схеме имеется две пары конической передачи и одна пара цилиндрической передачи.
Передаточное отношение от колеса 1 к колесу 4 равно:
* 
* 
=
=- 
* 
= - 
= -6
Ответ: 
= -6
Задача 3.1.5.
Определить передаточное отношение редуктора авиамотора 
, если числазубьев колёс равны 
; 
; 
.
Решение
Передаточное отношение редуктора равно
35
Рисунок 3.1.5
Ответ: 
|
|
|
Задача 3.1.6. |
Определить число оборотов в минуту водила H и сателлита 2, если вал |
|||
вращается со скоростью, |
равной |
об/мин, а числа зубьев колёс равны |
|
; |
; |
. |
|
Рисунок 3.1.6
36
Решение
1.Передаточное отношение от колеса 1 к водилу H
2.Число оборотов в минуту водила H и сателлита 2
; 
об/мин.
; |
|
|
|
; |
об/мин. |
|
|
об/мин. Ответ: 
об/мин.; 
об/мин.
Задача 3.1.7.
Определить передаточное отношение 
редуктора Давида с не планетарной ступенью, если числа зубьев колёс равны 
; 
;
; 
; 
.
Рисунок 3.1.7
Решение
Передаточное отношение от колеса 1 к колесу 4:
37
Ответ: 
Задача 3.1.8.
Задана зубчатая передача. Входное колесо 1 в данный момент имеет угловую скорость 
и постоянное угловое ускорение 
, направленное по движению или против движения. Определить:
1.Передаточное отношение между входным и выходным звеньями и его знак;
2.Угловую скорость и угловое ускорение выходного звена;
3.Время, в течение которого угловая скорость увеличивается в два раза или уменьшается до нуля;
4.Общий коэффициент полезного действия передачи.
Рисунок 3.1.8
Дано: Z1=18; Z2=25; Z2=40=Z5; Z3=Z6=20; Z4=Z7=80; 
рад/с;
рад/с2.
Решение
1.Заданный зубчатый механизм состоит из трех передач: конической и двух планетарных передач. Определим передаточные отношения этих передач.
Общее передаточное отношение зубчатой передачи:
2.Определим угловую скорость и угловое ускорение выходного звена 8
38
рад/с2
рад/с2
3. Определим время, в течение которого угловая скорость увеличивается в два раза. Уравнение ускоренного углового движения:
4. Определим общий коэффициент полезного действия передачи
где |
– коэффициент полезного действия пары конических колес; |
–коэффициент полезного действия планетарной передачи, имеющий внутреннее зацепление одной из пар.
39
Раздел 4. Детали машин
4.1. Расчет косозубой цилиндрической передачи.
Зубчатые передачи предназначены для передачи вращательного движения с постоянным передаточным отношением между двумя осями и получения угловой скорости необходимой исполнительному органу машины. Зубчатые передачи представляют собой трехзвенный механизм с одной высшей кинематической парой. Если оси зубчатого механизма параллельны, механизм называется плоским, если они перекрещиваются или пересекаются – пространственным.
Передача вращения и момента происходит за счет давления зуба ведущего колеса на зуб ведомого колеса. Передачи могут быть закрытого и открытого типов. Первые наиболее распространенные, они работают при обильной смазке в отдельном корпусе с масляной ванной.
Закрытые передачи рассчитываются на контактную прочность с последующей проверкой прочности на изгиб.
Рисунок 4.1.1
Дано: P2=3,5 кВт, Ln=3500 час, n2= об/мин, U=2, передача нереверсивная. Выбор материала его термообработки и твердости.
1 группа – 
2 группа – 
Выбираем 1 группу – позволяет производить чистовое нарезание с высокой
точностью, применяется в мелкосерийном производстве. Допускает приработку зубьев.
Таблица 4.1.1
|
Марка |
НВ ср |
σвр, Н/мм2 |
σт, Н/мм2 |
1, |
|
термообраб. |
|
|
|
Н/мм2 |
колесо |
45 норм |
190 |
570 |
290 |
228 |
шестерня |
40х ул. |
245 |
830 |
540 |
332 |
40