- •Задания и методические указания к выполнению курсового проекта
- •051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям)
- •1. Исходные данные
- •2. Выбор электродвигателя. Расчет кинематических и энергосиловых параметров редуктора
- •2.1. Выбор электродвигателя
- •2.2. Определение передаточного числа редуктора
- •2.3. Определение мощности и вращающих моментов на валах
- •3. Выбор муфт
- •4. Расчет передачи редуктора
- •4.1.1. Выбор материалов, термообработки и допускаемых напряжений
- •4.1.2. Определение расчетного крутящего момента
- •4.1.3. Расчет основных геометрических параметров цилиндрической зубчатой передачи
- •4.1.4. Определение сил в зацеплении
- •4.1.5. Проверка зубьев колес на прочность по контактным напряжениям
- •4.1.6. Проверка зубьев колес на прочность по напряжениям изгиба
- •4.1.7. Определение фактической скорости в зацеплении
- •4.2.Расчет конической зубчатой передачи с прямыми зубьями
- •4.2.1. Расчет основных геометрических параметров
- •4.2.2. Определение сил в зацеплении
- •4.2.3. Проверка зубьев колес на прочность по контактным напряжениям
- •4.2.4. Проверка зубьев колес на прочность по напряжениям изгиба
- •4.2.5. Определение фактической скорости в зацеплении
- •4.3 Расчёт червячной передачи
- •4.3.1. Выбор материала червяка и червячного колеса
- •4.3.2. Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений
- •4.3.3. Расчёт основных геометрических параметров
- •4.3.4. Определение сил в зацеплении
- •4.3.5. Проверка зубьев колеса по контактным напряжениям
- •4.3.6.Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба
- •4.3.7. Определение кпд передачи
- •4.3.8.Тепловой расчёт
- •Литература
4.3.2. Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений
Допускаемые контактные и изгибные напряжения определяют для зубчатого венца червячного колеса в зависимости от материала зубьев, требуемой долговечности работы передачи, скорости скольжения VS. [1, с. 35 ].
Коэффициент, учитывающий интенсивность износа материала - СV .
VS, м/с |
5
|
6
|
7
|
>8
|
СV
|
0,95
|
0,88
|
0,83
|
0,8
|
Коэффициент долговечности
, где N = 60 n2 Lh – число циклов перемены напряжений,
Lh - требуемый ресурс работы передачи, час. (до 25∙107 час.).
(Для среднего режима работы можно принять KHL от 1,0 до 1,15 ) [ 2, с. 109] .
Допускаемые напряжения для материала венца червячного колеса определяют по табл.18 [1, с. 35-37 ].
Таблица 18
Формулы расчета допустимых напряжений, МПа
Группа материала |
На контактную прочность |
На изгиб |
I
|
[]H = KHL∙СV ∙[σ]Н0
[σ]Н0 = 0,75…0,9 σВ*) |
[]F = (0,08∙B + 0,25∙T )
|
II
|
[]H = [σ]Н0 - 25∙VS **)
| |
III
|
[]H = 175 - 35∙VS
|
[]F = 0,22∙BH ***)
|
Примечание: *) коэффициент 0,75 принимают для червяков с твердостью
коэффициент 0,9 - для червяков с твердостью.
**) [σ]Н0 =250 МПа - для червяков с твердостью
[σ]Н0 =300 МПа - для червяков с твердостью.
***) BH = 1,5…2,2 B
Величины σВ и σТ определяются для принятого материала из табл. 17.
4.3.3. Расчёт основных геометрических параметров
Геометрические параметры определяют на основании следующих зависимостей [1 , с. 37-39 ].
Межосевое расстояние червячной передачи
(4.43)
Полученное значение округляют в большую сторону до числа из ряда нормальных линейных размеров ГОСТ 6636-69, [1 , с. 481] и все дальнейшие расчёты ведут по принятому значению.
Число заходов червяка z1 назначают в зависимости от передаточного числа uред:
uред |
св.8 до 14 |
св.14 до 30 |
св.30 |
z1 |
4 |
2 |
1 |
Число зубьев колеса z2 = z1∙ uред. (4.44)
Модуль передачи m= (1,4…1,7). (4.45)
По полученному интервалу значений модуля принимают стандартное значение, взятое из табл.19, и все дальнейшие расчёты также ведут по принятому значению.
Коэффициент диаметра червяка . (4.46)
Полученное значение q заменяют на ближайшее стандартное.
Таблица 19
Рекомендуемые сочетания стандартных значений m и q.
m |
2,5; 3,15; 4; 5 |
6,3; 8; 10; 12,5 |
16 |
q |
8; 10; 12,5; 16; 20 |
8; 10; 12,5; 14; 16; 2 0 |
8; 10; 12,5; 16 |
Минимально допустимое значение q из условия жёсткости червяка
qmin = 0,212 z2.
Коэффициент смещения . (4.47)
Если по расчёту коэффициент смещения получается то изменяют значенияaw, m, z2 или q.
Фактическое передаточное число . (4.48)
Отклонение от заданного передаточного числа должно быть не больше 5%, т.е.
. (4.49)
Рис. 8. Размеры червяка и колеса
Размеры червяка:
- диаметр делительный (4.50)
- диаметр начальный (4.51)
- диаметр окружности вершин витков (4.52)
- диаметр окружности впадин . (4.53)
- длина b1 нарезанной части червяка при коэффициенте смещения х0
. (4.54)
При положительном коэффициенте смещения (х>0) червяк должен быть несколько короче. В этом случае размер b1 уменьшают на величину
(4.55)
Во всех случаях значение b1 затем округляют в ближайшую сторону до числа из ряда нормальных линейных размеров ГОСТ 6636-69.
Размеры колеса:
- диаметр делительный колеса . (4.56)
- диаметр окружности вершин зубьев . (4.57)
- диаметр окружности впадин . (4.58)
- диаметр колеса наибольший . (4.59)
- ширина венца , (4.60)
где прии 2;при.
После расчёта b2 округлить до ближайшего нормального линейного размера.
Наибольший диаметр колеса (4.61)
Высота головки зуба ha = mS ∙ha* (4.62)
Высота ножки зуба hf = mS ∙(ha* + c ) (4.63)
ha*– коэффициент высоты головки зуба; ha*= 1,0;
c – коэффициент радиального зазора; c = 0,2;