- •Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «детали машин и основы конструирования» на тему «привод механизма вращения роликов в машине для обмывки колесных пар»
- •Энерго-кинематический расчет и выбор двигателя:
- •Частота вращения исполнительного органа :
- •Вычисление передаточного отношения u:
- •Разбивка передаточного отношения по ступеням и :
- •Рекомендуемые значения передаточных чисел
- •Определение силовых и кинематических параметров для соответствующих ступеней привода:
- •Общие результаты:
- •Выбор материала передач: Закрытая коническая прямозубая передача.
- •Выбор твердости, термообработки и материала колес:
- •Определение допускаемых контактных напряжений :
- •Определение коэффициента долговечности для зубьев шестерни и колеса :
- •Проектный расчет
- •Средний делительный диаметр шестерни и колеса , мм:
- •Проверочный расчет
- •Проверка контактных напряжений , :
- •Проверка изгибных напряжений шестерни и колеса , :
- •Параметры закрытой зубчатой конической прямозубой передачи, мм:
- •Геометрические параметры конической зубчатой передачи:
- •Открытая поликлиноременная передача.
- •Проектный расчет
- •Проверочный расчет
- •Параметры открытой клиновой ременной передачи, мм:
- •Геометрические параметры открытой ременной передачи:
- •Компоновка редуктора:
- •Типовые конструкции используемых валов: Типовая конструкция быстроходного конического вала-шестерни
- •Типовая конструкция тихоходного вала колеса
- •Общий вид роликовых конических однорядных подшипников
- •Для тихоходного вала колеса:
- •Проверочный расчет подшипников
- •Аналогично предыдущему
- •Сборочный чертёж редуктора:
- •Определение массы редуктора , кг:
- •Определение критерия технического уровня редуктора :
- •Конструирование валов: Материал валов. Размеры ступеней. Подшипники.
Общие результаты:
-
Выбор материала передач: Закрытая коническая прямозубая передача.
-
Выбор твердости, термообработки и материала колес:
Элемент передачи |
Марка ста ли |
, мм
|
, мм |
Термообработка |
||||||
Шестерня Колесо |
40Х |
125 200 |
80 125 |
Улучше ние |
269…302 235…262 |
285,5 248,5 |
900 790 |
410 375 |
40Х – сталь легированная конструкционная
– твердость шестерни (быстроходный вал)
– твердость зубчатого колеса (тихоходный вал)
Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости твердость шестерни назначается больше твердости колеса : (при твердости материала ). В данном случае эта разность составляет 37 HB.
Термообработка – улучшение: обеспечивает свойства хорошей и быстрой прирабатываемости зубьев колес и сохранения точности, полученной при механической обработке. Но нарезание зубьев труднее из-за большей их твердости.
– предельный диаметр заготовки шестерни, мм.
– предельная толщина заготовки колеса, мм.
-
Определение допускаемых контактных напряжений :
– допускаемое контактное напряжение при расчетах на прочность для зубьев шестерни;
– допускаемое контактное напряжение при расчетах на прочность для зубьев колеса.
-
Определение коэффициента долговечности для зубьев шестерни и колеса :
(9)
где – число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости, млн. циклов;
– число циклов перемены напряжений за весь срок службы (наработка):
(10)
где – угловая скорость соответствующего вала, 1/с;
– срок службы привода (ресурс), ч.
Т.к. 285,5 (или 30) , то млн. циклов
Т.к. , то
Т.к. 248,5 (или 25) , то млн. циклов
Т.к. , то
-
Определение допускаемого контактного напряжения для зубьев шестерни и колеса , соответствующего пределу контактной выносливости при числе циклов перемены напряжений и :
(11)
-
Определение допускаемых контактных напряжений для зубьев шестерни и колеса :
(12)
Коническую зубчатую передачу при рассчитывают по меньшему значению из полученных для шестерни и колеса , т.е. по менее прочным зубьям:
-
Определение допускаемых напряжений изгиба :
-
Определение коэффициента долговечности для зубьев шестерни и колеса :
(13)
где – число циклов перемены напряжений для всех сталей, соответствующее пределу выносливости, млн. циклов;
– число циклов перемены напряжений за весь срок службы (наработка) (см. формулу 10).
(см. п. 2.2.1)
Т.к. , то
(см. п. 2.2.1)
Т.к. , то
-
Определение допускаемого напряжения изгиба и , соответствующее пределу изгибной выносливости при числе циклов перемены напряжений :
(14)
-
Определение допускаемых напряжений изгиба для зубьев шестерни и колеса :
(15)
Коническую зубчатую передачу рассчитывают по меньшему значению из полученных для шестерни и колеса , т.е. по менее прочным зубьям (+случай реверсивной передачи: -25%):
-
Расчет закрытой передачи редуктора: