Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3й курс 5 семестр / Sbornik_k_r_i_rasch_-graf_zad

.pdf
Скачиваний:
157
Добавлен:
08.02.2016
Размер:
3.9 Mб
Скачать

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z4

18

14

33

24

20

30

31

24

15

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z5

52

38

84

66

60

85

84

64

42

84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n1 , об/мин

500

600

700

800

900

850

750

700

650

600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 3.4

Для двухскоростной планетарной коробки передач (рис. 3.4) определить передаточное отношение от колеса l к колесу 5 и скорость вращения колеса 5:

а) при закрепленном водиле Н (первая передача); б) при закрепленном колесе 3 (вторая передача).

Известны числа зубьев колес и скорость вращения колеса 1.

Таблица 3.4

Параметры

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

15

20

12

16

14

17

18

20

25

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

20

20

15

24

26

25

36

25

30

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z3

55

60

42

64

66

67

90

70

85

65

z3'

56

65

47

63

65

68

88

72

90

60

z4

21

25

17

23

25

26

34

27

35

20

z5

14

15

10

17

15

16

20

18

20

20

1 ,рад/с

250

300

150

200

250

300

150

200

250

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

Рис. 3

32

Задача № 3.5

В шестискоростной ступенчатой коробке передач (рис. 3.5) определить значения передаточных отношений при различных .передачах и скорости вращения выходного вала III, если заданы числа зубьев колес и скорость вращения входного вала l.

Таблица 3.5

Параметры

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

za

32

35

39

44

45

48

46

43

40

30

z

16

17

19

22

23

24

24

21

20

16

a'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zb

16

18

19

21

22

24

23

22

20

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zb'

32

34

39

45

46

48

47

42

40

30

zc

24

26

29

33

34

36

35

32

30

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zc'

24

26

29

33

34

36

35

32

30

23

zd

19

21

23

25

27

28

28

26

24

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zd '

29

31

35

41

41

44

42

38

36

28

ze

32

35

38

42

45

48

46

43

40

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ze'

16

17

20

24

23

24

24

21

20

16

1 ,рад/с

100

120

80

60

70

90

110

100

80

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 3.6

Для планетарной коробки передач (рис. 3.6) определить передаточное отношение от водила Н к колесу l и частоту вращения колеса l:

а) при закрепленном колесе 3 (первая передача); б) при закрепленном колесе 4 (вторая передача).

Известны числа зубьев колес и частота вращения водила пн.

33

Таблица 3.6

 

Параметры

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

5

6

7

8

 

9

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

51

50

52

52

 

53

54

61

65

 

66

 

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

50

49

48

51

 

52

53

60

64

 

65

 

71

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2'

52

51

51

53

 

54

55

62

66

 

67

 

72

 

z2''

49

48

49

49

 

50

51

58

62

 

63

 

68

 

z3

52

51

51

54

 

55

56

63

67

 

68

 

73

 

z4

49

48

49

50

 

51

52

59

63

 

64

 

69

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nH ,об/мин

1500

2000

2500

3000

2500

2000

1500

2000

2500

3000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 3.7

 

 

 

 

 

 

 

Для двухскоростной планетарной коробки передач (рис. 3.7) определить

передаточное отношение от колеса l к колесу 6 и скорость вращения колеса 6:

 

 

а)

при закрепленном водиле H1 (первая передача);

 

 

 

 

 

 

б)

при закрепленном водиле Н2 (вторая передача).

 

 

 

 

 

 

Известны числа зубьев колес и скорость вращения колеса l.

Таблица 3.7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

5

6

7

8

 

9

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

17

18

17

20

 

18

17

21

17

 

20

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

43

38

42

42

 

36

36

40

32

 

40

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z3

103

94

101

104

 

90

89

101

81

 

100

 

75

 

z4

18

17

18

17

 

20

18

17

18

 

17

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z5

40

45

39

38

 

45

37

34

42

 

28

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z6

98

107

96

93

 

110

92

85

102

 

73

 

96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ,рад/с

300

150

90

70

 

90

150

300

150

 

90

 

70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 3.8

В двухскоростной планетарной коробке передач (рис. 3.8) определить передаточное отношение от колеса l к водилу H2 и частоту вращения водила H2:

а) при закрепленном водиле H1, (первая передача); б) при закрепленном колесе 3 (вторая передача).

Известны числа зубьев колес и частота вращения колеса l.

Таблица 3.8

Параметры

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

17

24

17

18

20

17

18

20

18

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2

36

36

45

40

45

30

39

42

38

34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z3

89

96

107

97

110

77

96

104

94

85

z3'

18

18

18

17

17

18

17

18

17

18

z4

36

37

42

39

45

29

38

42

36

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z5

90

92

102

96

107

76

93

102

87

84

n , об/мин

700

900

1500

2800

1500

900

700

1400

2800

900

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 3.9

В четырехскоростной ступенчатой коробке передач (рис. 3.9) определить передаточное отношение от входного вала I к выходному валу II и частоту вращения вала II:

а) при соединении колес 2' и 2 (первая передача); б) при соединении колес 1" и 1' (вторая передача); в) при соединении колес 2' и 2'' (третья передача);

г) при соединении колес 1" и V" (четвертая передача).

Известны числа зубьев колес и частота вращения вала I.

35

Таблица 3.9

Параметры

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

9

10

11

12

13

14

14

15

16

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1'

14

15

17

18

19

21

22

24

25

27

z1''

17

19

20

22

24

26

27

29

31

32

z1'''

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

z2

27

30

32

35

38

41

43

46

49

51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2'

23

25

28

30

32

35

37

39

41

44

z2''

21

23

25

27

29

32

34

36

38

40

z2'''

18

20

22

23

25

27

29

31

32

34

n1 , об/мин

750

900

1450

900

750

2800

1450

900

750

1450

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 3.10

 

 

 

 

В девятискоростной ступенчатой коробке передач (рис. 3.10) определить значения передаточных отношений при различных передачах и скорости вращения выходного вала Ш, если заданы числа зубьев колес и скорость вращения входного вала I.

Таблица 3.10

Параметры

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

 

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1

24

25

26

27

 

29

30

32

30

25

35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z1'

35

40

38

40

 

38

40

48

45

42

50

z1''

17

18

20

25

 

24

20

17

18

21

25

z2

42

43

41

50

 

48

58

55

53

52

70

z2'

28

35

34

43

 

42

45

43

40

45

55

z2''

17

20

22

30

 

32

35

27

25

28

40

 

 

 

 

 

36

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z2'''

35

42

40

45

46

55

58

52

49

65

z3

24

18

20

25

24

20

17

18

21

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z3'

42

40

38

40

38

40

48

45

42

50

z3''

24

17

19

20

22

17

20

17

18

20

1 ,рад/с

300

150

100

75

100

150

300

150

100

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Расчет механических передач Задача №4

Указания к решению задачи.

Для решения задачи по заданным условиям необходимо ознакомиться с кинематическими и силовыми расчетами механических передач и подобрать электродвигатель.

Механическими передачами или просто передачами называются

механизмы, которые преобразуют параметры движения

от двигателя к

исполнительным органам машины.

 

Передавая механическую энергию, передачи одновременно могут

выполнять одну или несколько из следующих функций:

 

а) понижать (или повышать) частоту вращения, соответственно повышая

(или понижая) вращающий момент;

 

б) преобразовывать один вид движения в другой (вращательное в

поступательное, равномерное в прерывистое и т.д.);

 

в)

регулировать частоту вращения рабочего органа машины;

г)

реверсировать движение (прямой и обратный ход);

 

д) распределять энергию двигателя между несколькими исполни-тельными органами машины.

Классификация передач. В зависимости от принципа действия все механические передачи делят на две группы:

1)передачи зацеплением — зубчатые, червячные, цепные;

2)передачи трением — фрикционные, ременные.

Передачи трением имеют повышенную изнашиваемость рабочих поверхностей, так как в них неизбежно проскальзывание одного звена относительно другого.

В зависимости от способа соединения ведущего и ведомого звеньев различают:

а) передачи непосредственного контакта — зубчатые, червячные, фрикционные;

б) передачи гибкой связью — цепные, ременные. Передачи гибкой связью

37

допускают значительные расстояния между ведущим и ведомым валами. Цилиндрические зубчатые передачи передают вращающий момент между

параллельными валами.

В зубчатой передаче движение передается с помощью зацепления пары зубчатых колес. Меньшее зубчатое колесо принято называть шестерней, большее

— колесом. Термин «зубчатое колесо» относят как к шестерне, так и к колесу. Параметрам шестерни приписывают индекс 1, колеса — индекс 2.

Достоинства зубчатых передач.

1.Высокая надежность.

2.Малые габариты.

3.Большой ресурс.

4.Высокий КПД.

5.Сравнительно малые нагрузки на валы и подшипники.

6.Постоянство передаточного числа.

7.Простота обслуживания.

Недостатки.

1.Относительно высокие требования к точности изготовления и монтажа.

2.Шум при больших скоростях.

Классификация. В зависимости от взаимного расположения геометрических

осей валов зубчатые передачи бывают: цилиндрические — при параллельных осях; конические — при пересекающихся осях; винтовые — при скрещивающихся осях.

Винтовые зубчатые передачи отличают повышенное скольжение в зацеплении и низкая нагрузочная способность, поэтому они имеют ограниченное применение.

Взависимости от взаимного расположения колес зубчатые передачи бывают внешнего и внутреннего зацепления.

Взависимости от конструктивного исполнения различают закрытые и открытые зубчатые передачи. Закрытые передачи помещены в пыле- и влагонепроницаемые корпуса и работают в масляной ванне (зубчатое колесо погружают в масло на глубину до 1/3 радиуса). В открытых передачах зубья колес работают всухую или при периодическом смазывании пластичным смазочным материалом и не защищены от влияния внешней среды.

Взависимости от числа ступеней зубчатые передачи бывают одно и многоступенчатые

Выбор параметров цилиндрических зубчатых передач обусловлен конструктивными и технологическими условиями.

Передаточное отношение U определяется соотношением угловых скоростей

(ω)или частот вращения (n) ведомого и ведущего колёс

U = ω1 / ω2 = n1 / n2=d2/d1=z2/Z1

Здесь и далее индексы 1 и 2 расставлены в порядке передачи механической энергии 1- ведущее (шестерня), 2- ведомое (колесо). Учитывая, что в зацепление входят колёса с одинаковым модулем (ГОСТ 9563-60), можно задавшись числом зубьев шестерни Z1 найти число зубьев колеса Z2 = U * Z1. Передаточное число U ограничено габаритами зубчатой передачи.38

Его рекомендуется принимать в диапазоне от 2 до 6. Нормальный ряд значений U стандартизирован в ГОСТ 2185-66.

Ширина колеса задаётся обычно коэффициентом ширины a= b / Aw , где: b – ширина венца; Aw – межосевое расстояние (ГОСТ 2185-66).

Порядок расчета закрытой прямозубой цилиндрической передачи.

1.Выбирается материал по таблице и расчитывается допускаемое контактное напряжение зубчатого колеса и допускаемое изгибное напряжение шестерни и зубчатого колеса.

2.Проектным расчетом определяется межосевое расстояние

aw 1 u 3

3102 T2 Кн

 

 

.

 

 

 

 

 

 

н 2 и 2 ba

3. Модуль зацепления

m= (0,01...0,02) aw.

4.Суммарное число зубьев, число зубьев шестерни и зубчатого колеса

zc = 2*aw / m; z2 = zc -z1.

5. Геометрические параметры шестерни и зубчатого колеса d1; d2; df1; df2; da1; da2; b1; b2; aw,

b2 = ψ. aw,

b1 = b2 + 5.

6. Проверочный расчет по контактным напряжениям

F·K H. (1+u)

 

σн =

436

 

[ σH]

 

d 2 · b2

 

7. Проверочный расчет по изгибным напряжениям

Ft. YF

.KF

σF =-------------

[ σF]

b2.m

 

39

Расчёт закрытой конической зубчатой передачи

Наибольшее применение в редукторостроении получили прямозубые конические колёса, у которых оси валов пересекаются под углом =90 (рис. 6.1.).

Рис.6.1.

Проектный расчёт. Основной габаритный размер передачи - делительный диаметр колеса по внешнему торцу - рассчитывают по формуле :

Eпр T2 K H up

de2 1,7 3 2

0,85 H 1 Kbe Kbe ,

где: Епр - приведённый модуль упругости, для стальных колёс Епр =Естали= =2,1 105 МПа;

T2 - вращающий момент на валу колеса, Н мм;

Kнβ - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине

зуба, определяют по графикам на рис.14.4.

 

 

Здесь Кbe - коэффициент ширины зубчатого венца

относительно

внешнего конусного расстояния, Kbe bw

Re .

 

Рекомендуют принять Кbe 0,3.

Меньшие значения назначают для

неприрабатываемых зубчатых колёс, когда H1 и H2 > 350 HB или V > 15 м/с.

Наиболее распространено в редукторостроении значение

Кbe = 0,285,

тогда предыдущее выражение для определения делительного диаметра по внешнему торцу колеса принимает вид

E•п р T2 KH up de2 2,9 3 0,85 H 2 ,

где: uр – расчетное передаточное число конической передачи.

Геометрический расчёт конической зубчатой передачи

Определяют диаметр шестерни по внешнему торцу

dl2p

dl1p up .

Число зубьев шестерни Z1/ назначают40 по рекомендациям.

Соседние файлы в папке 3й курс 5 семестр