- •Синтез электромеханического привода судовой машины и палубного механизма Методические указания
- •7.100301 «Судовождение на морских и внутренних водных путях»,
- •7.100302 «Эксплуатация судовых энергетических установок»
- •Севастополь
- •Содержание Введение.………………….……………… …………………………………………….4
- •1.Привод машины. Характеристика его элементов и параметры эксплуатации....…5
- •Библиографический список……………………………………………………….….166
- •Введение
- •1. Привод машины, характеристика его элементов и параметры эксплуатации
- •1.1. Состав привода машины и характеристика его элементов
- •1.2 Характеристики нагружения
- •1.3 Режимы нагружения
- •2. Механизмы передачи вращательного движения
- •2.1. Синтез механизмов передачи вращательного движения
- •Передаточное отношения для таких механизмов равно
- •2.2. Синтез зубчатых передач с эвольвентным профилем
- •Любая точка на эвольвенте окружности характеризуется радиусом r и углом , которые равны:
- •Исходного контура
- •2.3. Основы расчета элементов механических передач на прочность
- •2.3.1. Силы, действующие в зацеплении
- •2.3.2. Напряжения в зацеплении
- •2.4. Материалы элементов передач
- •2.5. Особенности планетарных и волновых передач
- •2.5.1. Планетарные передачи
- •2.5.2. Волновые передачи
- •Где 1, 1,…,k-1 – коэффициенты полезного действия на каждой ступени, которые учитывают потери на передаче и опорах.
- •3. Расчет элементов привода
- •4. Расчет элементов редуктора
- •Продолжение таблицы 4.1
- •4.2 Передача цилиндрическая
- •Продолжение таблицы 4.2.3
- •При циклическом нагружении
- •Передачи с эвольвентным профилем зуба
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.9
- •Продолжение таблицы 4.2.9
- •Напряжений
- •4.3. Передача планетарная с цилиндрическими колесами *)
- •Продолжение таблицы 4.3.3
- •При циклическом нагружении
- •Продолжение таблицы 4.3.4
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продожение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •*)При расчете зубчатым колесам помимо принятых буквенных обозначений присваются индексы 1 и 2 соответственно меньшему и большему элементу сцепляющейся пары (рисунок а.15, таблица а.54);
- •Продолжение таблицы 4.3.8
- •Продолжение таблицы 4.3.8
- •Продолжение таблицы 4.3.8
- •4.4. Передача волновая
- •*Предлагаемая методика расчета ориентирована:
- •1) Материал колес по таблице а.61
- •2) Нарезание зубьев гибкого колеса производиться в недеформированном состоянии червячной фрезой, а жесткого колеса – долбяком с эвольвентным профилем по стандартному исходному контуру
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •4.5. Передача коническая
- •Продолжение таблицы 4.5.3
- •При циклическом нагружении
- •Передачи с прямыми зубьями эвольвентного профиля
- •Продолжение таблицы 4.5.6
- •Продолжение таблицы 4.5.10
- •Продолжение таблицы 4.5.10
- •4.6. Передача червячная с цилиндрическим червяком
- •Цилиндрическим червяком
- •Продолжение таблицы 4.6.4
- •Продолжение таблицы 4.6.8
- •4.7. Передача ременная
- •4.8. Передача цепная
- •4.9. Валы, их опоры и соединения
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •4.10. Расчет элементов передачи и корпуса редуктора
- •5. Мероприятия по эксплуатации
- •Библиографический список
- •Приложение а Справочные данные
- •Продолжение таблицы а.8
- •Продолжение таблицы а.8
- •Характеристики и геометрические параметры (рисунок 2.14)
- •Распределения нагрузки по ширине венца колес цилиндрической передачи
- •Продолжение таблицы а.44
- •Продолжение таблицы а.52
- •Продолжение таблицы а.52
- •Волновых передач
- •Качения в зависимости от надежности
- •Точности в (из гост 15521 – 70), мм
- •Приложение б Примеры выполнения чертежей
- •Продолжение рисунка б.6
- •Приложение в Виды и система условных обозначений подшипников качения
Продолжение таблицы 4.2.5
Параметры, которые используются при расчете передач на прочность |
||||
Геометрические параметры |
||||
88) Радиус кривизны профиля зуба в точке на окружности dy : - ведущего колеса - ведомого колеса |
y1 y2 |
y1 =0,5dy1 siny1 y2 =0,5dy2 siny2 |
|
мм |
89) Сумма радиусов кривизны профилей сопряженных зубьев в контактных точках |
|
=awsin tw |
|
мм |
90) Средняя суммарная длина контактных линий колес |
lm |
lm1 =bw/cosb |
|
мм |
Кинематические параметры |
||||
91) Скорость общей точки по профилю зуба заданной контактной точки колес: - ведущего - ведомого |
vFy1 vFy2 |
vFy1 =1 y1 vFy2 =2 y2 |
|
м/с |
92) Сумма скоростей общей точки по профилям контакта зубьев колес (ведущего и ведомого) |
vy |
vy =vFy1 +vFy2 |
|
м/с |
93) Скорость скольжения в заданной контактной точке профиля зуба: - ведущего колеса - ведомого колеса |
vsy1 vsy2 |
vsy1 =vFy1 –vFy2 vsy2 =-vsy1 |
|
м/с |
94) Скорость скольжения в точке профиля на окружности вершин: - ведущего колеса - ведомого колеса |
vsa1 vsa2 |
vsa1=0,52db1(tga1–tgtw)(u+1) vsa2=0,52db2(tga2–tgtw)(u+1) |
|
м/с |
95) Удельное скольжение в заданной контактной точке профиля зуба: - ведущего колеса - ведомого колеса |
y1 y2 |
y1=vsy1 /vFy1 y2=vsy2 /vFy2 |
|
|
96) Удельное скольжение в нижней точке активного профиля зуба : - ведущего колеса
- ведомого колеса |
p1
p2
|
p1 = – (tga2–tgtw)(u+1)/ [tgtw–u(tga2–tgtw)] p2 = – (tga1– tgtw)(u+1)/ [tgtw – u(tga1–tgtw)] |
|
|
Таблица 4.2.6 – Энерго- кинематические параметры передачи (уточненные)
Искомая величина
|
Обозначение величины |
Формула, источник |
Результат
|
Обозначение единицы измерения |
1) Передаточное число |
u |
u= uцп |
|
|
2) Частота вращения валов:
- ведомого |
n1 n2 |
Таблица 4.2.1 n2=n1/uцп |
|
об/мин |
3) Угловая скорость валов:
- ведомого |
1 2 |
Таблица 4.2.1 2=1/uцп |
|
рад/с |
4 ) Коэффициент полезного действия:
|
цп оп |
Таблица А.3 =цп оп |
|
|
5) Мощность на валах:
- ведомом |
Р1 Р2 |
Таблица 4.2.1 Р2= Р1 |
|
кВт |
6) Крутящие моменты на валу:
- ведомом |
Т1 Т2 |
Таблица 4.2.1 Т2=103Р2/2 |
|
Нм
|
7) Окружная cкорость колес:
- ведомого |
v1 v2 |
v1 =0,510-31d1 v2 =0,510-32d2 |
|
м/с |
8) Степень точности передачи |
nт |
Таблица А.28 |
|
|
Таблица 4.2.7 – Силы в полюсе зацепления
Искомая величина
|
Обозначение величины |
Формула, источник |
Результат
|
Обозначение единицы измерения |
ведущего звена ведомого звена |
Ft1 Ft2 |
Ft1 =2103T1/dw Ft2 =2103T2/dw |
|
Н |
ведущего звена ведомого звена |
Fr1 Fr2 |
Fr1=Ft1 tg/cos Fr2=Ft2 tg/cos |
|
Н |
ведущего звена ведомого звена |
Fx1 Fx2 |
Fx1 =Ft1 tg Fx2 =Ft2 tg |
|
Н |
Таблица 4.2.8 – Динамические характеристики цилиндрической передачи
Искомая величина
|
Обозначение величины |
Формула, источник |
Результат
|
Обозначение ед. измерен. |
1) Коэффициент: - учитывающий вид зубчатой пере- дачи и модификацию профиля головки зуба при расчете: а) на контактную прочность
б) на выносливость при изгибе
- учитывающий влияние разности шагов зацепления ведущего и ведомого колес |
H
F
g0 |
Таблица А.45 а) H=0,002(при Н350) б) H=0,004(при Н350) Таблица А.45
Таблица А.46 |
|
|
2) Удельная окружная динамическая сила при расчете:
|
wHv wFv |
wHv =H g0v(aw/u)1/2 wFv =Fg0v(aw /u)1/2 |
|
Н/мм |
3) Предельное значение окружной динамической силы при расчете:
- на выносливость при изгибе |
wHvmax wFvmax |
Таблица А.47 Таблица А.47 |
|
Н/мм |
4) Условие достаточности по окруж- ной динамической силе при расчете:
- на выносливость при изгибе |
|
wHv wHvmax wFv wFvmax |
|
|
Таблица 4.2.9 – Проверка нагрузочной способности по критерию напряжений
Искомая величина
|
Обозначение величины |
Формула, источник |
Результат
|
Обозначение единиц изм. |
Допускаемые контактные напряжения |
||||
1) Коэффициенты учитывающие: - влияние исходной шероховатости сопряженных поверхностей зубьев
- влияние окружной скорости - влияние вязкости масла - размеры зубчатого колеса |
ZR
Zv ZL ZХ |
ZR =1 при Ra =0,63…1,25; ZR =0,95 при Ra =1,25…2,5; ZR =0,9 при Rz =10…40 Рисунок А.1 ZL =1 Рисунок А.2 |
|
|
2) Допускаемые напряжения: - контактные ведущего колеса - контактные ведомого колеса |
НР1 НР2 |
НР1=Нlim1ZNZRZvZLZХ/SН НР2=Нlim2ZNZRZvZLZХ/SН |
|
МПа |
Контактные напряжения в полюсе зацепления |
||||
3) Коэффициенты: - учитывающий форму сопряженных поверхностей в полюсе зацепления - учитывающий механические свойства материала - учитывающий суммарную длину контактных линий - общий |
ZH
ZЕ
Z Z |
Рисунок А.4
Таблица А.48
Рисунок А.5 Z=ZH ZE Z |
|
|
4) Коэффициенты нагрузки: - учитывающий распределение нагрузки между зубьями - неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий - учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении - учитывающий внешнюю динамическую нагрузку - нагрузки |
KH
KH
KHv
KА KH |
Таблица А.34
Таблица А.35
Таблица А.36
Таблица А.37 KH = KH KH KHv |
|
|
5) Контактные напряжения в полюсе зацепления |
Н |
Н =Н0 (КН)1/2, где Н0= Z[2103Т1(u+1)/(bwdw12u)]1/2 |
|
МПа |
6) Условие достаточности |
|
Н НP |
|
МПа |