- •Е.М. Гуліда, л.Ф. Дзюба, і.М. Ольховий, г.Й. Боднар
- •Вказівки до оформлення роботи
- •Вихідні дані для проектування
- •Числові дані для проектування
- •Методичні вказівки до виконання роботи
- •1. Вибір електродвигуна
- •Технічні дані асинхронних електродвигунів загального застосування з короткозамкненим ротором (гост 19523-74)
- •2. Кінематичний і силовий розрахунок приводу
- •Результати кінематичного і силового розрахунків приводу
- •3. Розрахунок пасової передачі
- •3.1. Плоскопасова передача
- •Параметри для гумотканинних пасів із бельтингу б-820
- •Шпонки призматичні
- •3.2. Клинопасова передача
- •Попередній вибір перерізу клинових пасів
- •Значення р0 для клинових пасів
- •Параметри профілю канавок і шківів клинопасових передач, які приймають залежно від перерізу паса
- •4. Розрахунок зубчастої передачі
- •4. 1. Вибір матеріалів коліс передачі
- •Рекомендації щодо вибору варіантів матеріалів шестерні і колеса
- •Матеріал, обробка і твердість шестерні та колеса
- •4.2. Допустимі напруження для розрахунку зубчастої передачі
- •Границі розрахункової контактної витривалості
- •Механічні характеристики сталей для виготовлення зубчастих коліс
- •Границі витривалості зубців при згині
- •4.3. Проектний розрахунок зубчастої передачі
- •Значення коефіцієнтів kHβ і kFβ
- •Стандартні значення модуля
- •4.4. Перевірний розрахунок передачі
- •Коефіцієнти динамічного навантаження зубців
- •Коефіцієнти форми зубців
- •Розміри елементів зубців
- •Основні розміри вінців пари зубчастих коліс
- •Основні розміри зубця і вінців пари коліс зубчастої передачі
- •Рекомендації щодо вибору в’язкості мастила
- •Мастила для зубчастих редукторів
- •4.5. Визначення діаметра вихідного кінця веденого вала та розрахунок шпонкових з’єднань
- •5. Конструювання веденого вала зубчастої передачі
- •5.1. Конструювання вала
- •5.2. Вибір підшипників кочення для валів зубчастої передачі
- •Кулькові підшипники радіальні однорядні
- •Кулькові підшипники радіально-упорні однорядні
- •5.3. Перевірка статичної міцності веденого вала
- •5.4. Перевірка підшипників веденого вала на динамічну вантажність
- •Коефіцієнт впливу осьового навантаження
- •Коефіцієнти X, y для радіальних кулькових підшипників
- •Числові дані для завдання
- •Порядок виконання роботи:
- •1. Вибір електродвигуна
- •2. Кінематичний і силовий розрахунок приводу
- •Результати кінематичного і силового розрахунку привода
- •3. Розрахунок пасової передачі
- •3.1. Плоскопасова передача
- •Параметри гумотканниного паса з бельтингу б-820
- •3.2. Клинопасова передача
- •4. Розрахунок косозубої циліндричної передачі
- •4. 1. Вибір матеріалів зубчастих коліс
- •Матеріал, обробка і твердість шестерні та колеса
- •4.2. Визначення допустимих напружень
- •4.3. Проектний розрахунок зубчастої передачі
- •4.4. Перевірний розрахунок зубчастої передачі
- •Основні розміри зубця і вінців пари зубчастої передачі
- •4.5. Визначення діаметра вихідного кінця веденого вала зубчастої передачі та розрахунок шпонкових з’єднань
- •5. Конструювання веденого вала зубчастої передачі
- •5.1. Конструювання вала
- •5.2. Вибір підшипників кочення
- •5.3. Перевірка статичної міцності веденого вала
- •5.4. Перевірка підшипників веденого вала на динамічну вантажність
- •Список літератури
Стандартні значення модуля
І ряд |
1,00 |
1,25 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
4,0 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
ІІ ряд |
1,125 |
1,375 |
1,75 |
2,25 |
2,75 |
3,5 |
4,5 |
5,5 |
7 |
9 |
11 |
14 |
18 |
Для косозубої передачі визначають фактичний кут нахилу зубців коліс за формулою
.
Записують знайдене значення β і використовують це значення в подальших розрахунках косозубої передачі (в прямозубій передачі β =0о).
4.3.4. Визначають попередні значення основних параметрів зубчастої передачі :
а) ділильні діаметри шестерні і колеса
, ;
б) ширина вінців коліс
; ;
в) колова швидкість зубчастих коліс
, (м/с);
г) коефіцієнт торцевого перекриття
;
д) колова сила в зачепленні коліс
, (Н).
Призначають ступінь точності зубчастої передачі. Рекомендується брати:
- 6 ступінь точності – для прямозубих передач при коловій швидкості м/с; для косозубих передач при м/с;
- 8 ступінь точності - для прямозубих передач при коловій швидкості м/с; для косозубих передач при м/с.
4.4. Перевірний розрахунок передачі
4.4.1. Перевірка активних поверхонь зубців на контактну витривалість.
Умова контактної витривалості
,
де величина допустимого контактного напруження визначалась в п.4.2.1.
Контактне напруження розраховується за формулою
,
де: коефіцієнт враховує механічні характеристики спряжених коліс (для стальних зубчастих коліс =275МПа1/2).
Коефіцієнт , що враховує форму спряжених поверхонь зубців, визначається за формулою
=.
Коефіцієнт враховує сумарну довжину контактних ліній та визначається за залежністю
.
При коефіцієнті торцевого перекриття >0,9 величина визначається з виразу
.
Коефіцієнт визначений в п.4.3.1; коефіцієнт динамічного навантаження зубців залежить від типу передачі, ступеня точності передачі та колової швидкості коліс (м/с) (ці величини визначені в п.4.3.4). Його величина визначається з табл.16. З цієї ж таблиці визначається і коефіцієнт , який буде використовуватись далі.
Підставивши визначені значення коефіцієнтів в вираз для контактного напруження , знаходять його величину і перевіряють виконання умови контактної витривалості. Для цього визначають величину відносної різниці % між дійсним і допустимим контактним напруженнями за формулою
% =%.
Якщо %> 0 - активні поверхні перевантажені. Допускається перевантаження до 5%.
Якщо %< 0 - активні поверхні недовантажені. Допускається недовантаження до 20%.
Таблиця 16
Коефіцієнти динамічного навантаження зубців
Ступінь точності передачі |
Твердість зубців колеса |
Кое- фіці- єнт |
Колова швидкість зубців υ, м/с |
|||||
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|||
6 |
H2350 НВ |
KHυ |
1,03 1,01 |
1,06 1,02 |
1,12 1,03 |
1,17 1,04 |
1,23 1,06 |
1,28 1,07 |
KFυ |
1,06 1,02 |
1,13 1,05 |
1,26 1,10 |
1,40 1,15 |
1,53 1,20 |
1,67 1,25 |
||
Н240 НRC |
KHυ |
1,02 1,00 |
1,04 1,00 |
1,07 1,02 |
1,10 1,02 |
1,15 1,03 |
1,18 1,04 |
|
KFυ |
1,02 1,01 |
1,04 1,02 |
1,08 1,03 |
1,11 1,04 |
1,14 1,06 |
1,17 1,07 |
||
7 |
H2350 НВ |
KHυ |
1,04 1,02 |
1,07 1,03 |
1,14 1,05 |
1,21 1,06 |
1,29 1,07 |
1,36 1,08 |
KFυ |
1,08 1,03 |
1,16 /1,06 |
1,33 /1,11 |
1,50 /1,16 |
1,67 /1,22 |
1,80 /1,27 |
||
Н240 НRC |
KHυ |
1,03 1,00 |
1,05 1,01 |
1,09 1,02 |
1,14 1,03 |
1,19 1,03 |
1,24 1,04 |
|
KFυ |
1,03 1,01 |
1,05 1,02 |
1,09 1,03 |
1,13 1,05 |
1,17 1,07 |
1,22 1,08 |
||
8 |
H2350 НВ |
KHυ |
1,04 1,01 |
1,08 1,02 |
1,16 1,04 |
1,24 1,06 |
1,32 1,07 |
1,40 /1,08 |
KFυ |
1,10 1,03 |
1,20 1,06 |
1,38 1,11 |
1,58 1,17 |
1,78 1,23 |
1,96 1,29 |
||
Н240 НRC |
KHυ |
1,03 1,01 |
1,06 1,01 |
1,10 1,02 |
1,16 1,03 |
1,22 1,04 |
1,26 1,05 |
|
KFυ |
1,04 1,01 |
1,06 1,02 |
1,12 1,03 |
1,16 1,05 |
1,21 1,07 |
1,26 1,08 |
||
9 |
H2350 НВ |
KHυ |
1,05 1,01 |
1,10 1,03 |
1,20 1,05 |
1,30 1,07 |
1,40 1,09 |
1,50 1,12 |
KFυ |
1,13 1,04 |
1,28 1,07 |
1,50 1,14 |
1,77 1,21 |
1,98 1,28 |
2,25 1,35 |
||
Н240 НRC |
KHυ |
1,04 1,01 |
1,07 /1,01 |
1,13 1,02 |
1,20 1,03 |
1,26 1,04 |
1,32 1,05 |
|
KFυ |
1,04 1,01 |
1,07 1,02 |
1,14 1,04 |
1,21 1,06 |
1,27 1,08 |
1,34 1,09 |
||
Примітка. У чисельнику – значення для прямозубих, у знаменнику – для косозубих передач. |
У випадку, якщо вказані умови не виконуються, потрібно:
а) при незначному невиконанні умов: змінити ширину вінця колеса b2 (при недовантаженні зменшити, при перевантаженні збільшити), не виходячи за рекомендовані межі зміни параметру (див.п.4.3) і виконати повторну перевірку умови контактної витривалості;
б) при значному невиконанні умов (коли виконання операцій із пункту «а» не дає результату) слід змінити міжосьову відстань (зменшити – при недовантаженні і збільшити – при перевантаженні) і провести перерахунок, починаючи з п.4.3.2;
в) якщо операції з пункту «б» не приводять до необхідного результату, слід вибрати для матеріалу коліс передачі інші матеріали (при перевантаженні – з більшою твердістю НВ, при недовантаженні – з меншою твердістю НВ) і провести перерахунок, починаючи з пункту 4.1.
4.4.2. Перевірка активних поверхонь зубців на контактну міцність при перевантаженнях.
Умова міцності
,
де: , причому коефіцієнт перевантаження Кп задано в табл. 1 числових даних до завдання, а обертовий момент Т1 визначено в п.2.2; величини напружень і визначено відповідно в п.4.4.1 і п.4.2.2.
Перевіряють виконання умови контактної міцності і роблять висновки.
4.4.3. Перевірка зубців на витривалість при згині.
Умови витривалості зубців шестерні і колеса при згині мають вигляд
; ,
де і - допустимі напруження зубців шестерні і колеса при розрахунку на витривалість при згині. Формули для отримання їх значень наводились в п.4.2.3
Розрахункові напруження згину в шестерні і колесі передачі визначаються за формулами
;
=,
де: величини mn , b2 , Ft визначені в п. 4.3.3 і 4.3.4 ; коефіцієнт визначається з табл. 14; коефіцієнт визначається із табл. 16; коефіцієнт нахилу зубців рівний
,
де β – фактичне значення кута нахилу зубців, що визначено в п.4.3.3; коефіцієнти форми зубців шестерні і колеса , що залежать від кількості зубців шестерні ( z1 ) і колеса ( z2 ) прямозубої передачі або еквівалентних чисел зубців шестерні () і колеса () косозубої передачі, визначаються з табл. 17.
Таблиця 17