
- •Детали машин и основы конструирования
- •Очной и заочной форм обучения
- •Введение
- •1. Общие указания по выполнению курсового проекта
- •1.1. Цели и задачи проектирования
- •1.2. Основные этапы разработки конструкторской документации
- •1.3. Основные требования к эскизному проекту
- •1.4. Требования к сборочному чертежу механизма
- •1.5. Требования к чертежу общего вида привода
- •1.6. Требования к рабочим чертежам детали
- •1.7. Требования к оформлению чертежей
- •1.8. Требования к составляющим пояснительной записки
- •1.9. Требования к оформлению пояснительной записки
- •2. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода
- •2.1. Определение мощности на валах привода
- •2.2. Кинематический расчет привода
- •2.3. Определение крутящих моментов на валах и их проверочный расчет
- •3. Расчет цилиндрических зубчатых передач
- •3.1. Выбор материала и определение допускаемых напряжений
- •3.2. Проектировочный расчет закрытых цилиндрических зубчатых передач на контактную выносливость
- •Значения коэффициента внешней динамической нагрузки
- •Рекомендуемые значения коэффициента ширины шестерни относительно ее диаметра
- •3.3. Определение геометрических параметров зубчатого зацепления
- •3.4. Проверочный расчет закрытых зубчатых передач на контактную выносливость
- •Значение коэффициентов и
- •3.5. Проверочный расчет зубьев на выносливость при изгибе
- •3.6. Проектировочный расчет открытых зубчатых передач на выносливость при изгибе
- •3.7. Проверочный расчет открытых зубчатых передач
- •3.8. Определение параметров зубчатых колес
- •3.9. Усилия в зацеплении
- •3.10. Особенности расчета цилиндрического двухступенчатого соосного редуктора
- •4. Расчет конических зубчатых передач
- •4.1. Выбор материала и определение допускаемых напряжений
- •4.2. Расчет закрытых конических зубчатых передач
- •Рекомендуемое минимальное число зубьев колеса
- •4.3. Проверочный расчет зубьев по контактным напряжениям
- •Значения коэффициентов δH и δF
- •Значения коэффициентов g0
- •4.4. Проверочный расчет зубьев по усталостным напряжениям изгиба
- •4.9. Проверочный расчет по усталостному напряжению изгиба зуба
- •4.10. Проверочный расчет прочности зубьев при перегрузках (при случайном увеличении крутящего момента сверх номинального)
- •4.11 Силы в зацеплении
- •4.12. Определение параметров зубчатых конических колес
- •5. Расчет червячной закрытой передачи с цилиндрическим червяком
- •5.1. Выбор материала и допускаемых напряжений
- •Значения коэффициента Cv
- •5.2. Проектировочный расчет червячной передачи
- •5.3. Проверочный расчет на контактную выносливость
- •Коэффициент динамической нагрузки khv
- •5.4. Проверочный расчет на выносливость при изгибе
- •5.5. Определение параметров червячной передачи
- •5.6. Силы в зацеплении
- •5.7. Расчет вала червяка на жесткость (выполняется после разработки эскизной компоновки редуктора)
- •5.8. Тепловой расчет червячной передачи
- •6. Расчет цепных передач
- •6.1. Проектный расчет цепной передачи втулочной и роликовой цепью
- •6.2. Проверочные расчеты цепной передачи с втулочной и роликовой цепями
- •Значения коэффициентов учитывающих условия работы цепной передачи
- •Значение коэффициента рядности цепи mp
- •Допускаемые значения коэффициента безопасности для втулочной и роликовой цепи
- •Значения коэффициента нагрузки Кв, учитывающий характер нагрузки, действующий на вал, и расположение передачи
- •6.3. Определение основных параметров звездочек втулочных и роликовых цепей
- •6.4. Расчет цепной передачи с зубчатой цепью
- •Ориентировочные значения [p10], кВт, для зубчатых цепей условной шириной 10 мм
- •6.5. Проверочные расчеты цепной передачи с зубчатой цепью
- •6.6. Определение основных параметров звездочек зубчатой цепи
- •7. Расчет ременных передач
- •7.1. Расчет плоскоременных передач
- •Влияние угла наклона передачи на к0
- •7.2. Расчет клиноременных передач
- •7.3. Расчет передачи поликлиновыми ремнями.
- •Значения коэффициентов k и m
- •Параметры поликлиновых ремней
- •Значение поправки ∆тu1
- •7.4. Расчет передачи зубчатыми ремнями
- •Размеры и параметры поперечных сечений зубчатых ремней с трапецеидальными зубьями
- •Рекомендуемое число зубьев меньшего шкива z1, удельной окружной силы w0 и масса 1 м длины ремня шириной 10 мм q
- •Стандартные длины ремней, выраженные в числе зубьев Zp
- •Коэффициент передаточного числа кu
- •Ширина зубчатых ремней b, в зависимости от модуля m
- •8. Выбор конструкции и определение параметров цилиндрических, конических зубчатых и червячных колес, звездочек и шкивов
- •8.1. Определение параметров цилиндрических зубчатых колес
- •Основные параметры цилиндрических зубчатых колес
- •8.2. Определение параметров конических зубчатых колес
- •Основные параметры цилиндрических зубчатых колес
- •8.3. Определение параметров червяка и червячного колеса
- •Геометрические параметры червяка
- •Геометрические параметры червячного колеса
- •8.4. Определение параметров звездочек цепных передач
- •Конструирование звездочек для роликовых и втулочных цепей
- •Основные параметры звездочек роликовых и втулочных цепей
- •Конструирование звездочек для приводных зубчатых цепей
- •Значение коэффициента kвс
- •8.5. Определение параметров шкивов ременных передач
- •Основные параметры шкивов поликлиновых передач
- •Основные параметры шкивов зубчато-ременных передач
- •Значение вспомогательного коэффициента k
- •9. Предварительные расчеты и эскизная разработка основных элементов редуктора
- •9.1. Проектный расчет валов
- •Определение диаметров участков вала
- •9.2. Предварительный выбор подшипников
- •Определение типа подшипника
- •9.3. Расчет и конструирование основных элементов редуктора
- •9.4. Эскизная компоновка
- •Необходимые размеры и их соотношения при выполнении компоновки
- •10. Выбор и расчет муфт
- •Значение коэффициента режима работы ( )
- •10.1. Расчет упругих втулочно-пальцевых муфт (мувп)
- •10.2. Расчет зубчатых муфт
- •11. Проверочные расчеты
- •11.1. Определение реакций в опорах валов и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
- •11.2. Проверочный расчет подшипников
- •Определение значений коэффициентов X, y и е для радиальных шариковых подшипников
- •Определение значения коэффициентов X, y и е для радиально-упорных шариковых подшипников
- •Определение значение коэффициентов X, y и е для радиально-упорных роликовых подшипников
- •11.3. Проверочный расчет шпонок
- •Шпоночные соединения с призматическими шпонками
- •11.4. Проверочный расчет валов
- •Значение коэффициента Kd
- •Значения коэффициента kf
- •Результаты проверочного расчета вала
- •12. Рекомендации по конструированию основных элементов редуктора и привода
- •12.1. Схемы установки подшипников
- •12.2. Крепление колец подшипников на валу и в корпусе
- •12.3. Проектирование крышек подшипниковых узлов
- •12.4. Конструирование стаканов
- •12.5. Уплотнения подшипниковых узлов
- •Размеры канавок щелевых уплотнений, мм
- •13. Выбор способа смазки и смазочных материалов передач и подшипников
- •Характеристика пластичных смазок, применяемых для механизмов общего назначения
- •Кинематическая вязкость некоторых сортов масел, 10-6 м2/с
- •Основные размеры пробок с цилиндрической резьбой, мм
- •Основные размеры колпачковых отдушин, мм
- •14. Нормирование геометрических параметров деталей
- •14.1. Нормирование размеров деталей, некоторые сведения о допусках и посадках и обозначение их на чертежах
- •14.2. Нормирование отклонений формы взаимного расположения поверхностей и обозначение их параметров на чертежах
- •14.3. Нормирование шероховатости поверхностей и обозначение ее параметров на чертежах
- •Шероховатость посадочных поверхностей отверстий валов Ra, мкм
- •Литература
- •Приложение 1 Подшипники качения подшипники шариковые радиальные однорядные (по гост 8388)
- •Подшипники шариковые радиально-упорные однорядные (по гост 831)
- •Подшипники роликовые конические однорядные (по гост 333-79)
- •Приложение 2 Цепи приводные
- •Приложение 3 Гайки круглые шлицевые класса точности а (гост 11871)
- •Приложение 4
- •Стопорные многолапчатые шайбы
- •(Гост 11872)
- •Шайбы торцевые с креплением одним болтом (винтом) (гост 14734-69)
- •Приложение 5 Кольца пружинные упорные плоские наружные эксцентрические (гост 13942) и канавки для них
- •Приложение 6 Манжеты резиновые армированные (гост 8752)
- •Приложение 7 Основные надписи
- •Приложение 8 Примеры выполнения элементов пояснительной записки
Значение коэффициента рядности цепи mp
Число рядов цепи Zр |
1 |
2 |
3 |
4 |
mp |
1 |
1,7 |
2,5 |
3 |
б) Расчет по удельному давлению q0 в шарнирах выполняют для обеспечения износостойкости цепи по условию
, (6.5)
где Ft – окружная сила, Н, определяемая по формуле
, (6.6)
dd1 – диаметр делительной окружности меньшей (ведущей) звездочки (рис. 8.4), определяемый по формуле
. (6.7)
А – проекция опорной проекции шарнира, мм2, определяемое по формуле
, (6.8)
d2, b1 – размеры элементов цепей, мм (приложение 2, табл. 1).
Если условие q0≤[q0] не выполняется, необходимо увеличить число рядов цепи и повторить проверочный расчет.
в) Рассчитать число ударов цепи υ при набегании на зубья звездочек и сбегании с них с целью исключения повышенных динамических нагрузок по формуле:
, (6.9)
где W – число звеньев цепи, определяемое по формуле
, (6.10)
где KZ1 и KZ2 – вспомогательные коэффициенты, рассчитываемые по формулам
;
a – заданное или предварительно принятое оптимальное межосевое расстояние, м, определяемое по формуле
a=(30–50)t, (6.11)
Полученное число звеньев цепи округляют до целого четного. В этом случае отпадает необходимость использовать переходные звенья, уступающие по прочности основным.
[υ] – допускаемое число ударов цепи (табл. 6.5).
В случае, если расчетное число ударов превышает допускаемое необходимо увеличить число звеньев цепи и повторить расчет.
г) Уточнить межосевое расстояние по формуле:
.
д) Цепи тяжелонагруженных передач, подвергающиеся большим перегрузкам при пуске, работающие при больших скоростях (V≥10 м/сек), в которых возможны большие внутренние нагрузки, а также цепи тихоходных передач (V≤0,25 м/сек) проверяют по запасу прочности S по формуле:
, (6.12)
где Q – разрушающая нагрузка, Н (приложение 2, табл. 1); КД –коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки; Ff – натяжение от силы тяжести цепи, Н, определяемое по формуле
, (6.13)
m – масса 1 метра цепи, кг/м (приложение 2, табл. 1);
Кf – коэффициент, учитывающий провисание цепи, определяемый по формуле
,
α – угол наклона центров звездочек к горизонту, град.
FV – натяжение цепи от центробежной силы, Н, определяемое по формуле
FV = mV2 (6.14)
V – средняя скорость цепи, м/сек определяемое по формуле
; (6.15)
[S] – допускаемое значение коэффициента безопасности (табл. 6.5).
Таблица 6.5
Допускаемые значения коэффициента безопасности для втулочной и роликовой цепи
Шаг цепи t, мм |
Значение [S] при частоте вращения, мин-1, малой звездочки (не более) |
||||
50 |
200 |
400 |
600 |
1000 |
|
12,70–15,875 |
7,0 |
7,8 |
8,5 |
9,3 |
11,0 |
19,05–25,40 |
7,0 |
8,2 |
9,3 |
10,3 |
12,9 |
31,75–38,10 |
7,0 |
8,5 |
10,2 |
13,2 |
16,3 |
44,45–50,80 |
7,0 |
9,3 |
11,7 |
14,0 |
– |
Если условие S≥[S] не выполняется необходимо выбрать цепь с большим шагом или большим числом рядов и повторить проверочный расчет.
е) Для нормальной работы передачи необходимо провисание холостой ветви цепи примерно на 0,01a. Это достигается путем уменьшения расчетного межосевого расстояния на 0,75–1,0%. Поэтому рекомендуемое монтажное расстояние aм принимают равным
aм=(0,996–0,998)aу.
ж) Определяют нагрузку на валы звездочек по формуле:
Fв=KвFt, (6.16)
где Kв – коэффициент нагрузки, учитывающий характер нагрузки, действующей на вал, и расположение передачи (табл. 6.6).
Таблица 6.6