
- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Детали машин и основы конструирования
- •Введение
- •Требования к содержанию и оформлению работы
- •Часть 1. Ручной винтовой домкрат
- •1. Анализ соответствия механизма
- •1.1. Проверка условия самоторможения винтовой пары
- •1.2. Проверка энергосилового согласования
- •1.3. Проверка устойчивости ходового винта
- •1.4. Проверка устойчивости домкрата
- •1.5. Проверка отсутствия смятия поверхности настила
- •2. Проектирование винтового домкрата
- •2.1. Проектирование винтовой пары
- •2.2. Проектирование ходового винта
- •2.3. Проверка соответствия проектируемого домкрата
- •2.4. Проектирование гайки ходового винта
- •2.5. Определение диаметра рукоятки домкрата
- •Резьбы ходовые
- •Механические свойства сталей, применяемых для ходовых винтов
- •1. Определение параметров агрегатов и передач
- •1.1. Определение мощности и выбор электродвигателя
- •1.2. Определение передаточного отношения передач
- •1.3. Мощность, частота вращения и крутящий момент
- •Энерго-кинематические параметры элементов привода
- •1.4. Проектировочный расчёт валов,
- •1.4.1. Проектировочный расчёт валов
- •1.4.2. Определение диаметральных размеров ступенчатых валов
- •Параметры зубчатых муфт
- •Муфты втулочно-пальцевые (по гост 21424-93)
- •Муфты упругие с торобразной оболочкой (по гост р 50892-96)
- •1.4.3. Предварительный выбор подшипников качения
- •1.5. Определение межосевых расстояний
- •1.6. Определение геометрических параметров
- •Максимальные рекомендуемые значения коэффициента bd max
- •Значения коэффициента m
- •2. Компоновка узла редуктора
- •Параметры накладных крышек подшипниковых узлов
- •3. Расчёт зубчатых передач
- •3.1. Определение расчётного контактного напряжения
- •Параметры проектируемых зубчатых передач
- •Рекомендуемая степень точности цилиндрических зубчатых передач
- •Значение коэффициента к Hv прямозубых (п) и косозубых (к) колёс
- •3.2. Выбор материала зубчатых колёс и вида упрочнения Расчётные значения h используем для выбора поверхностного и объёмного упрочнения зубьев шестерен и колёс, учитывая условие (11) и соотношение
- •Значение ngh контактной прочности зубьев передач
- •3.3. Проверочный расчёт зубчатой передачи
- •Значение коэффициента кf
- •4. Проверочный расчёт подшипников и вала
- •4.1. Определение реакций опор
- •4.2. Определение ресурса подшипников
- •Последовательность определения эквивалентной нагрузки
- •4.3. Проверочный расчёт вала
- •Значение эффективных коэффициентов концентрации при переменных напряжениях
- •Значения к и к для валов со шпоночным пазом, шлицами или резьбой
- •Значения Kd и Kd
- •Значения к/ Kd и к/ Kd соединений с натягом
- •Значения kf и kf
- •Часть 3. Электромеханический привод
- •Требования к содержанию и оформлению работы
- •Содержание этапов разработки проекта
- •2. Прочностный расчёт деталей и узлов редуктора
- •1. Разработка технического предложения
- •1.1. Энергокинематический расчёт привода
- •Ориентировочные значения коэффициентов I. Характеризующих потери
- •Результаты энергокинематического расчёта привода
- •1.2. Выбор муфты, проектировочный расчёт валов и выбор подшипников
- •1.3. Расчёт червячных и зубчатых передач
- •1.4. Выбор варианта редуктора для дальнейшего проектирования
- •Результаты расчёта параметров привода
- •2. Прочностный расчёт деталей и узлов редуктора
- •2.1. Разработка эскиза редуктора
- •2.2. Расчёт ременной передачи
- •2.3. Определение реакций опор и расчёт подшипников
- •2.4. Расчёт шпоночных соединений и деталей муфты
- •2.5. Прочностной расчёт валов
- •2.6. Выбор смазочных материалов и тепловой расчёт редуктора
Рекомендуемая степень точности цилиндрических зубчатых передач
Степень точности |
Окружная скорость, м/с |
Примечание | |
прямозубой передачи |
косозубой передачи | ||
6
7
8
9 |
20
12
6
2 |
30
20
10
4 |
Высокоточные передачи, механизмы делительные, отсчётные и т.п. Точные передачи (повышенные нагрузки при умеренных скоростях, умеренные нагрузки при высоких скоростях) Передачи общемашиностроительного назначения средней точности Тихоходные передачи пониженной точности |
Коэффициент концентрации нагрузки КН учитывает неравномерность распределения нагрузки по длине зуба (по ширине венца зубатого колеса), возникающую из-за деформации валов и опор передачи под действием сил в зацеплении.
Коэффициент КН определяют по формуле:
КН = 1 + (К0Н – 1)К Нw,
где К0Н – коэффициент неравномерности распределения нагрузки в начальный период работы (без учёта приработки);
КНw – коэффициент, учитывающий приработку зубьев; в данной курсовой работе принимаем КН = К0Н без учёта приработки.
Таблица 12
Значение коэффициента к Hv прямозубых (п) и косозубых (к) колёс
Степень точности |
Твёрдость поверхности зубьев |
Наклон зубьев |
Окружная скорость v = d/2, м/с
| ||||
1 |
3 |
5 |
8 |
10 | |||
6
|
350НВ
|
п |
1,03 |
1,09 |
1,16 |
1,25 |
1,32 |
к |
1,01 |
1,03 |
1,06 |
1,09 |
1,13 | ||
350НВ
|
п |
1,02 |
1,06 |
1,10 |
1,16 |
1,20 | |
к |
1,01 |
1,03 |
1,04 |
1,06 |
1,08 | ||
7 |
350НВ
|
п |
1,04 |
1,12 |
1,20 |
1,32 |
1,40 |
к |
1,02 |
1,06 |
1,08 |
1,13 |
1,16 | ||
350НВ
|
п |
1,02 |
1,06 |
1,12 |
1,19 |
1,25 | |
к |
1,01 |
1,03 |
1,05 |
1,08 |
1,10 | ||
8 |
350НВ
|
п |
1,05 |
1,15 |
1,24 |
1,38 |
1,48 |
к |
1,02 |
1,06 |
1,10 |
1,15 |
1,19 | ||
350НВ
|
п |
1,03 |
1,09 |
1,15 |
1,24 |
1,30 | |
к |
1,01 |
1,03 |
1,06 |
1,09 |
1,12 |
Значение К0Н зависит от твёрдости поверхности зубьев, от отношения bd = b/d1 ширины b венца колеса к делительному диаметру шестерни d1, от схемы расположения зубчатых колёс (таблица 13).
Таблица 13
З
bd
-
Твёрдость
поверхности
зубьев
Схема
передачи II
Схема
передачи III
Схема
передачи IV
Схема
передачи VI
0,4
350HB
350HB
1,05
1,11
1,03
1,08
1,02
1,05
1,01
1,01
0,6
350HB
350HB
1,08
1,20
1,05
1,13
1,04
1,08
1,02
1,02
0,8
350HB
350HB
1,12
1,28
1,08
1,20
1,05
1,13
1,02
1,04
1,0
350HB
350HB
1,15
1,38
1,10
1,27
1,07
1,18
1,02
1,06
1,2
350HB
350HB
1,18
1,48
1,13
1,34
1,08
1,25
1,03
1,08
1,4
350HB
350HB
1,23
-
1,17
1,42
1.12
1,31
1,04
1,12
1,6
350HB
350HB
1,28
-
1,20
-
1,15
-
1,06
1,16
Коэффициент КН неравномерности нагрузки между парами зубьев в связи с погрешностью изготовления определяют в зависимости от степени точности по нормам плавности (ncт = 5, 6, 7, 8, 9), используя формулу:
КН = 1 + (К0Н – 1)КНw,
где для прямозубых передач значение коэффициента К0Н в начальный период работы
К0Н = 1 + 0,06(ncт – 5) при 1 К0Н 1,25;
а для косозубых передач
К0Н = 1 + С(ncт – 5) при 1 К0Н 1,6,
С = 0,15 при твёрдости поверхности зубьев Н1 и Н2 350 НВ,
С = 0,25 при других значениях твёрдости.
В данной курсовой работе принимаем КН = К0Н без учёта КНw .
Пример 6
Определить значение коэффициента КН косозубой передачи редуктора, выполненного по развёрнутой схеме без раздвоения мощности. Частота вращения входного вала n = 1000 об/мин. Диаметр шестерни d1 = 60 мм, ширина венца b = 48 мм. Твёрдость зубьев шестерни 280 НВ, зубьев колеса 250 НВ. Степень точности 7.
Коэффициент КН = КА КН КН КН. Примем для условий работы в сборочном цехе КА = 1,25.
Коэффициент КН зависит от скорости, степени точности и твёрдости на поверхности зубьев. Скорость = 1 d1/2 = n d1/60 = 3,14 м/с. Примем значение КН= 1,07 (таблица 12).
Коэффициент КН зависит от bd = b/d1 и схемы расположения зубчатых колёс (таблица 13). При bd = 0,8 и схеме 3 значение К0Н= 1,12..
Коэффициент КН = 1 + (К0Н – 1)К Нw, где К0Н = 1 + С(ncn – 5) = 1 + 0,25(7 –5) = = 1,5 при Н1 и Н2 350.
Получим значение КН = КА КН КН КН.= 1,25 1,07 1,12 1,5 = 2,25. Таким образом, согласно (1.12) учёт коэффициента нагрузки КН в рассматриваемом случае приводит к увеличению расчётного значения H в 1,5 раза.