3й курс 5 семестр / Sbornik_k_r_i_rasch_-graf_zad

По значению Z1/ определяют число зубьев шестерни:

Вычисленное значение z1 округляют до целого числа.

Определяют число зубьев колеса z2 u z1 .

Вычисленное значение z2 округляют до целого числа. После этого необходимо уточнить:

- передаточное число передачи uф z2 z1 ,

- угол делительного конуса колеса 2ф arctg uф , - угол делительного конуса шестерни 1ф 90 2ф , - внешний окружной модуль me de2 z2 .

Рекомендуется округлить me до стандартного значения mеф по ряду модулей: 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10. После этого уточняют величины диаметров

de1ф meф z1 и de2ф meф z2 .

Рассчитывают величину внешнего конусного расстояния передачи

Re

de2ф

2 sin 2ф .

Рабочая ширина зубчатого венца колеса bw Kbe Re .

Полученное значение bw округляют до ближайшего из ряда нормальных линейных размеров.

Определяют расчётный модуль зацепления в среднем сечении зуба mm meф 1 0,5bw Re .

При этом найденное значение mm не округляют!

Внешний диаметр вершин зубьев колёс рассчитывают по формуле

Основные параметры червячной передачи

Основным расчетным параметром червячка является осевой модуль

m .

Делительный диаметр червяка

d1 41g m ,

где: g – коэффициент диаметра червяка, значения m и g стандартизитованы. Число заходов червяка z1 = 1; 2; 4.

Делительный угол подъема витка червяка , tg =z1/g.

Рис. 6.2. Геометрические параметры червячной передачи.

Рис.6.3. Скольжение в передаче: vk – линейная скорость витка колеса; vr – линейная скорость витка червяка; vs – скорость взаимного скольжения.

Осевой модуль червяка равен торцевому модулю червячного колеса. Диаметр делительной окружности колеса

d2 m z2 .

Диаметр вершин зубьев в среднем сечении da2 d2 2m .

Диаметр впадин червячных колес в среднем сечении

d d 2,4m . f 2 42

Наибольший диаметр червячного колеса

Зубья колес имеют вогнутую форму и охватывают червяк по дуге с углом

2δ.

Ширина венца b.

Межосевое расстояние передачи

a 0,5(d1 d2 ) 0,5m(g z2 ) .

Число зубьев червячного колеса z2.

Передаточное число червячной передачи u 1 z2 ; z2=30-80; z1=1; 2; 4.

2 z1

Тогда u=8...80.

КПД червячной передачи.

КПД червячной передачи учитывает потери в зубчато-винтовой паре, в подшипниках и потери на размешивание и разбрызгивание масла.

КПД червячной передачи можно определить по формуле

tg

tg( / ) ,

где: φ/ - приведенный угол трения; γ - угол подъема линии витка.

КПД червячной передачи в зависимости от числа заходов червяка:

z1 1; 0,7...0,75; z2 2; 0,75...0,82; z3 3; 0,82...0,87; z4 4; 0,87...0,92;

Силы в зацеплении червячной передачи.

Силу взаимодействия витка червяка с зубом колеса раскладывают на три составляющие Ft , Fr , Fa .

Рис. 6.4. Силы в червячной передаче Окружная сила на червяке равна осевой силе на колесе:

Ft1 Fa2 2T1 .

43 d1

Осевая сила на червяке равна окружной силе на колесе:

Fa1 Ft 2 2T2 . d2

Радиальные силы равны друг другу:

Fr1 Ft 2 2T2 . d2

Вращающий момент на колесе T2 T1 u .

Решение задач рассматривается в [6] c. 150-153, 216-224, 248-251.

Задача № 4.1

Рассчитать цилиндрические колеса с прямыми зубьями в одноступенчатом редукторе (рис. 4.1) и подобрать электродвигатель. Мощность и угловая скорость на выходном валу соответственно равны Р2 и ω2. Режим нагрузки спокойный, постоянный. Срок службы передачи 20 000 ч.

Задача 4.2

Рассчитать шестерню и колесо конической прямозубой закрытой передачи (рис. 4.2) и подобрать электродвигатель. Мощность и угловая скорость на

44

выходном валу соответственно равны Р2 и ω2. Режим нагрузки спокойный. Срок службы передачи 12 000 ч.

Таблица 4.2

Задача 4.3

Рассчитать червяк и червячное колесо редуктора и подобрать электродвигатель (рис. 4.3). Мощность на выходном валу Р2, а угловая скорость ω2. Режим нагрузки спокойный, постоянный. Срок службы передачи 20 000 ч.

Таблица 4.3

45

Задача 4.4

Рассчитать косозубые цилиндрические колеса одноступенчатого редуктора и подобрать электродвигатель (рис. 4.4). Мощность и угловая скорость на выходном валу соответственно равны Р2 и ω2. Режим нагрузки спокойный. Срок службы передачи 15 000 ч.

Таблица 4.4

Задача 4.5

Исходя из контактной прочности зубьев, определить мощность, которую может передавать одноступенчатый прямозубый цилиндрический редуктор при частоте вращения ведомого вала ω2 (рис. 4.5). Межцентровое расстояние aω,, число зубьев шестерни z1, колеса z2. Ширина венца зубчатых колес b. Шестерня и колесо выполнены из стали 40Х с 7-й степенью точности.

Таблица 4.5

Задача 4.6

Рассчитать открытую коническую передачу для привода цепного конвейера (рис. 4.6). Мощность на валу колеса Р2, угловая скорость ω2. Передаточное число передачи и. Режим нагрузки спокойный. Срок службы передачи 10 000 ч.

Задача 4.7

Рассчитать передачу хлопчатобумажным ремнем к станку и подобрать электродвигатель (рис. 4.7). Мощность и угловая скорость на ведомом валу соответственно равны Р2 и ω2. Передача горизонтальная. Межцентровое расстояние минимальное. Работа трехсменная.

47

Таблица 4.7

Задача 4.8

Рассчитать клиноременную передачу и подобрать электродвигатель (рис. 4.8). Мощность на ведомом валу Р2, угловая скорость ведомого

шкива ω2. Межцентовое расстояние минимальное. Передача горизонтальная. Работа двухсменная.

48

Задача 4.9

Рассчитать фрикционную цилиндрическую передачу (рис. 4.9). Передаваемая ведущим колесом мощность P1 при угловой скорости ω1 и на ведомом колесе ω2.

Таблица 4.9

Задача 4.10

Рассчитать передачу втулочно-роликовой цепью (рис.4.10). Известны мощность на ведущей звездочке Р1 угловые скорости ведущей звездочки ω1 и ведомой звездочки ω2. Угол наклона линии центров звездочек α. Передача работает 15 ч в сутки.

Таблица 4.10

7. Расчеты соединений деталей машин

Задача №5 Указания к решению задачи.

Для решения задачи по заданным условиям необходимо ознакомиться с расчетами деталей машин и их соединениями.

Соединения состоят из соединительных деталей и прилегающих частей соединяемых деталей, форма которых подчинена задаче соединения. В отдельных конструкциях специальные соединительные детали могут отсутствовать. Все соединения делятся на:

Неразъёмные, разборка которых возможна лишь при разрушении соединяющих или соединяемых деталей;

Разъёмные, позволяющие разборку без разрушения. Выбор типа соединения определяет конструктор.

НЕРАЗЪЁМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Сварные соединения.

Для сварки характерна высокая экономичность: малая трудоёмкость; сравнительная дешевизна оборудования; возможность автоматизации; отсутствие больших сил, как, например, в кузнечно-прессовом производстве; отсутствие больших объёмов нагретого металла, как, например, в литейном производстве. Однако говорить обо всех этих достоинствах имеет смысл только при хорошо налаженном и организованном технологическом процессе сварки.

Недостатки сварки состоят в том, что при низком качестве шва возникают температурные повреждения материала, кроме того, из-за неравномерности

нагрева возникает коробление деталей. Это устраняется либо привлечением

50