- •Основні умовні позначення Умовні позначення, які відносяться до всіх тем
- •Позначення, пов'язані з розрахунками на міцність
- •1. Вибір двигуна. Кінематичний розрахунок привода
- •Визначити передатне число привода і його ступенів.
- •Розрахувати силові й кінематичні параметри привода.
- •Діапазон потужностей трифазних асинхронних двигунів серії 4а, кВт
- •1.1. Визначення потужності і частоти обертання двигуна
- •Значення ккд механічних передач (без втрат у підшипниках)
- •Визначення передаточного числа приводу і його ступіней
- •Рекомендовані значення, передаточних чисел
- •1.3. Визначення силових і кінематичних параметрів приводу
- •Визначення силових і кінематичних параметрів приводу
- •1.4. Приклад виконання кінематичного і силового розрахунку
- •Вибір електродвигуна
- •Параметри привода
- •2. Вибір матеріалів зубчастих (черв'ячних) передач. Визначення допустимих напруг
- •2. Визначити допустимі контактні напруги.
- •3. Визначити допустимі напруги на вигин.
- •2.1. Зубчасті передачі
- •Вибір матеріалу, термообробки і твердості
- •Механічні характеристики сталей
- •Значення числа циклів
- •2.2. Приклад вибору матеріалу зубчатої (черв’яної) передачі та визначення допустимих напруг
- •Механічні характеристики матеріалів зубчатої передачі
- •2.3. Черв'ячні передачі
- •Матеріали для черв'ячних коліс
- •Допустимі напруги, для черв'ячного колеса
- •2.4. Приклад розрахунку допустимих напруг
- •Механічні характеристики матеріалів черв’ячної передачі
- •3. Розрахунок зубчастих (черв'ячних) передач редукторів
- •2. Виконати перевірочний розрахунок редукторної пари.
- •Головні параметри одноступінчастих редукторів
- •3.1. Розрахунок циліндричної зубчастої передачі
- •Перевірочний розрахунок
- •Ступінь точності зубчастих передач
- •Значення коефіцієнтів і при
- •Коефіцієнти форми зуба і
- •Параметри зубчастої циліндричної передачі, мм
- •3.2. Приклад розрахунку циліндричної зубчастої передачі
- •Перевірочний розрахунок:
- •Перевірка по контактній напрузі
- •Параметри зубчастої циліндричної передачі, мм
- •3.3. Розрахунок закритої конічної зубчастої передачі Проектний розрахунок
- •Перевірочний розрахунок
- •Коефіцієнт форми зуба
- •Параметри зубчастої конічної передачі, мм
- •3.4. Приклад розрахунку закритої конічної зубчастої передачі Вибір матеріалу коліс. Визначення допустимих напруг
- •Визначення геометричних параметрів конічної передачі
- •3.5. Розрахунок закритої черв'ячної передачі Проектний розрахунок
- •Перевірочний розрахунок
- •Значення кута тертя
- •Коефіцієнти форми зуба черв'ячного колеса
- •Параметри черв'ячної передачі, мм. Проектний розрахунок
- •3.6. Приклад розрахунку закритої черв’ячної передачі
- •Проектний розрахунок
- •Перевірочний розрахунок
- •Параметри черв'ячної передачі, мм. Проектний розрахунок
- •4. Розрахунок відкритих передач
- •2. Виконати перевірочний розрахунок відкритої передачі. Розрахунок передач тертям
- •4.1. Розрахунок плоскопасової передачі Проектний розрахунок
- •Розрахункові параметри корд шнурового прогумованого паса
- •Значення поправочних коефіцієнтів
- •Перевірочний розрахунок
- •Параметри плоскопасової передачі, мм
- •4.2. Розрахунок клинопасової і поліклинопасової передач Проектний розрахунок
- •Мінімальні значення діаметра менших шківів для передачі найбільших моментів
- •Геометричні параметри пасових передач
- •Наведена допустима потужність , кВт, передана одним клиновим пасом, вузьким клиновим пасом, поліклиновим пасом з десятьма клинами
- •Перевірочний розрахунок
- •Параметри клинопасової (поліклинопасової) передачі,
- •4.3. Приклад розрахунку клинопасової передачі
- •Визначення геометричних параметрів
- •Визначення сили що діє на вал
- •Параметри клинопасової передачі,
- •Розрахунок передач зачепленням
- •4.4. Розрахунок відкритих (циліндричних і конічних) зубчастих передач
- •4.5. Розрахунок ланцюгової передачі. Проектний розрахунок
- •Значення поправочних коефіцієнтів
- •Допустимий тиск у шарнірах роликових ланцюгів , н/мм2
- •Геометричні параметри роликового ланцюга
- •Перевірочний розрахунок
- •Допустимі коефіцієнти, запасу міцності для роликових (втулкових) ланцюгів при
- •Параметри ланцюгової передачі, мм
- •4.6. Приклад розрахунку ланцюгової передачі
- •Проектний розрахунок
- •Перевірочний розрахунок
- •Параметри ланцюгової передачі, мм
- •5. Навантаження валів редуктора
- •2. Визначити консольні сили.
- •3. Побудувати силову схему навантаження валів.
- •5.1. Визначення сил у зачепленні закритих передач
- •5.2. Визначення консольних сил
- •5.3. Силова схема навантаження валів редуктора
- •Редуктора
- •Конічного одноступінчатого редуктора
- •Черв’ячного одноступінчатого редуктора
- •6. Проектний розрахунок валів. Ескізне компонування редуктора
- •6.1. Вибір матеріалу валів
- •6.2. Вибір напруг на крутіння
- •6.3. Попередній вибір підшипників кочення
- •6.4. Ескізне компонування редуктора
- •Розміри, необхідні для виконання компонування
- •6.5. Визначення геометричних параметрів ступіней валів
- •Геометричні розміри валів
- •7. Розрахункова схема валів редуктора
- •7.1 Визначення реакцій в опорах підшипників
- •Приклад розрахунку швидкохідного вала конічного одноступінчастого редуктора
- •Одноступінчастого редуктора
- •Приклад розрахунку швидкохідного вала черв’ячного одноступінчастого редуктора
- •7.2. Побудова епюр згинаючих і крутних моментів
- •7.3. Перевірочний розрахунок валів на міцність.
- •7.4. Приклад перевірочного розрахунку валів на міцність
- •7.5 Розрахунок валів на втомну міцність.
- •Значення коефіцієнтів Кσ і Кτ
- •7.6. Приклад розрахунку валів на втомну міцність
- •8. Перевірочний розрахунок підшипників
- •Визначити еквівалентне динамічне навантаження підшипників.
- •Перевірити підшипники по динамічній вантажопідйомності.
- •Визначити розрахункову довговічність підшипників.
- •8.1. Визначення еквівалентного динамічного навантаження
- •Значення коефіцієнта безпеки Кσ і необхідної довговічності підшипників
- •Значення температурного коефіцієнта кт
- •2. Порядок визначення для радіально-упорних кулькових і роликових однорядних підшипників ( рис. 8.1, б, в, г).
- •8.2. Визначення придатності підшипників
- •8.3. Схема навантаження підшипників
- •8.4. Приклад розрахунку підшипників
- •9. Конструювання валів і зубчастих коліс. Остаточне компонування редуктора
- •9.1. Конструювання зубчастих коліс та червяків.
- •9.2. Конструювання валів
- •Галтелі
- •Канавки
- •Циліндричні кінці валів (гост 12080—66)
- •Кінці валів конічні (гост 12081—72)
- •Канавка для виходу різьбонарізного інструменту
- •Канавки під язичок стопорної шайби
- •9.3. Конструювання підшипникових вузлів
- •А)посадкою з натягом; б)-пружинним упорним кільцем, в) круглою гайкою зі шліцами; г) — кінцевою шайбою
- •9.25. Стопорні пристрої:
- •9.4. Конструювання корпуса редуктора
- •Діаметр а гвинтів (болтів) фланців, мм
- •Конструктивні елементи фланців, мм
- •Кількість підшипникових (стяжних) гвинтів
- •Визначення довжини l підшипникового гнізда, мм
- •С віддушиною й фільтром
- •9.5. Змащування зубчастих, черв'ячних передач та підшипників кочення
- •Кільцем
- •9.6. Конструювання елементів відкритих передач
- •Стріла опуклості е шківів плоскопасової передачі, мм
- •Конструкція зірочок роликових ланцюгів.
- •4. Встановлення елементів відкритих передач на вал
- •10. Перевірочні розрахунки
- •10.1 Вибір і розрахунок шпонкових з’єднань.
- •10.2. Приклад розрахунку шпонкового з’єднання
- •10.3 Вибір і розрахунок муфт.
- •Приклад розрахунку втулочно-пальцевої муфти
- •Значення коефіцієнтів режиму роботи
- •11. Розробка робочої документації проекту
- •Скласти специфікацію.
- •Розробити робочі креслення чотирьох сполучених деталей редуктора.
- •Розробити складальне креслення приводу
- •Розробка складального креслення редуктора
- •Специфікація складального креслення
- •3 Розробка робочих креслень деталей редуктора
- •Рекомендуємі посадки в системі отвору
- •Допуск форми циліндричних поверхонь, мкм
- •Допуски паралельності та перпендикулярності, мкм
- •Допуски співвісності, мкм
- •Шорсткість для посадочних поверхонь отворів і валів
Параметри зубчастої конічної передачі, мм
Проектний розрахунок |
|||||
Параметр |
Значення |
Параметр |
Значення |
||
Зовнішня конусна відстань |
|
Зовнішній ділильний діаметр: шестерні
колеса
|
|
||
Зовнішній окружний модуль |
|||||
Ширина зубчастого вінця b, |
|
Зовнішній
діаметр окружності вершин: шестерні
колеса
|
|
||
Число зубів: шестерні колеса |
|
||||
Зовнішній діаметр окружності западин: шестірні
колеса
|
|
||||
Вид зубів |
|
||||
Проектний розрахунок |
|||||
Параметр |
Значення |
Параметр |
Значення |
||
Кут ділильного конуса: шестірні колеса |
|
Середній ділильний діаметр: шестірні колеса |
|
||
Перевірочний розрахунок |
|||||
Параметр |
допустимі значення |
Розрахункові значення |
Примітка |
||
Контактні напруги , |
|
|
|
||
Напруги вигину, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
У графі
«Примітка» до перевірочного розрахунку
вказують процентне відхилення
розрахункових напруг
і
від допустимих
напруг
3.4. Приклад розрахунку закритої конічної зубчастої передачі Вибір матеріалу коліс. Визначення допустимих напруг
Оскільки в завданні немає особливих вимог відносно габаритів передачі, вибираємо матеріал з середніми механічними характеристиками; для шестерні
сталь 45, термообробка – поліпшення,
твердість
;
для колеса – сталь 45, термообробка –
поліпшення, але твердість на 30 одиниць
нижча -
.
Контактна допустима напруга
де
- межа контактної витривалості при
базовому числі циклів. Для вуглецевих
сталей з твердістю поверхні зубів менш
і термообробкою (поліпшення)
;
де
- коефіцієнт довговічності; при числі
циклів вантаження більше базового, що
має місце при тривалій експлуатації
редуктора, приймають
;
-
коефіцієнт враховує шорсткість поверхні
=0,95;
-
коефіцієнт враховує швидкість
=1;
-
коефіцієнт безпеки
=1,1
(для однорідної структури матеріалу).
Приймаємо напругу, що допускається, по колесу:
Визначення геометричних параметрів конічної передачі
Визначуваний головний параметр – зовнішній ділильний діаметр колеса, мм:
,
де Т
=256,18
Н*м – обертальний момент на валу;
=1 – коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження по ширині вінця;
=1
– коефіцієнт виду конічних коліс.
Визначаємо кути ділильних конусів
шестерні
і
колеса
:
=
arctg u =arctg 2,5=68,198
=90
-
68,198
=21,802
Визначаємо зовнішнє конусне
мм:
мм
Визначаємо ширину зубчатого вінця шестерні і колеса b, мм:
,
де
–
коефіцієнт ширини вінця.
Визначуваний зовнішній окружний
модуль
:
де =1 – коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження по ширині вінця;
=0,85
– коефіцієнт виду конічних коліс.
Визначаємо число зубів колеса
і шестерні
:
Визначаємо фактичне передавальне
число
і перевіряємо його відхилення
від заданого
по формулах:
Визначаємо дійсні кути ділильних конусів
шестерні
і колеса
:
=
arctg u
=arctg 2,5=68,198
=90 - 68,198 =21,802
Вибираємо коефіцієнт зсуви
інструменту
коефіцієнт зсуву для прямозубой шестерні
=0,14.
Визначаємо зовнішні діаметри шестерні і колеса, мм:
Діаметри |
Для прямозубої передачі |
Ділильний: |
|
шестерні |
|
колеса |
|
Вершин зубів: |
|
шестерні |
|
колеса |
|
Западин зубів: |
|
шестерні |
|
колеса |
|
Визначуваний середній
ділильний діаметр шестерні
і колеса
мм:
Перевірочний розрахунок
Перевіряємо придатність заготовок коліс:
=125
мм;
=200
мм
Перевірка по контактній напрузі
де
-
окружна сила в зачепленні, Н
,
=1 – коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зубами прямозубих коліс і коліс іншого вигляду;
=1,13
– коефіцієнт динамічного навантаження.
508 Н/мм
537,
2 Н/мм
.
Перевірка зубів на витривалість по напрузі вигину
Перевіряємо напругу вигину зубів
шестерні
і колеса
:
,
де
=1
– коефіцієнт, що враховує розподіл
навантаження між зубами прямозубых
коліс;
=1 – коефіцієнт динамічного навантаження;
=1
– коефіцієнт, що враховує нахил зуба;
=3,58;
=3,62 – коефіцієнти форми зуба шестерні
і колеса.
-
умова виконана.
Таблиця 3.12.
Параметри зубчастої конічної передачі, мм
Проектний розрахунок |
|||||
Параметр |
Значення |
Параметр |
Значення |
||
Зовнішня конусна відстань |
115,94
2,09
|
Зовнішній ділильний діаметр: шестерні колеса |
86 216 |
||
Зовнішній окружний модуль |
|||||
Ширина зубчастого вінця b, |
33 |
Зовнішній діаметр окружності вершин: шестерні колеса |
88 219 |
||
Число зубів: шестерні колеса |
43 108 |
||||
Зовнішній діаметр окружності западин: шестірні колеса |
88 221 |
||||
Вид зубів |
|
||||
Проектний розрахунок |
|||||
Параметр |
Значення |
Параметр |
Значення |
||
Кут ділильного конуса: шестірні колеса |
21,802 68,198 |
Середній ділильний діаметр: шестірні колеса |
74 185 |
||
Перевірочний розрахунок |
|||||
Параметр |
допустимі значення |
Розрахункові значення |
Примітка |
||
Контактні напруги , |
537,2 |
508 |
- |
||
Напруги вигину, |
|
|
176 |
- |
|
|
|
178 |
- |
||
