20

Содержание

1 РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХПАРАМЕТРОВ ОДНОСТУПЕНЧАТОЙ ПРЯМОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ 4

2 ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ И РАСЧЕТ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ДЛЯ РАССЧИТАННОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ 7

3 РАСЧЕТ ПОСАДОК ГЛАДКИХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ 10

3.1 Расчет посадки с натягом 10

3.2 Расчет переходной посадки 12

4 РАСЧЕТ ШПОНОЧНОГО СОЕДИНЕНИЯ 16

1 РАСЧЕТ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОДНОСТУПЕНЧАТОЙ ПРЯМОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ.

Задание:

Выбрать модуль, рассчитать геометрические параметры одноступенчатой прямозубой цилиндрической передачи привода стола контрольно-измерительного прибора, определить значения крутящего момента на вторичном валу и частоты вращения вторичного вала при следующих условиях:

• Крутящий момент на ведущем валу: T_1, Н∙мм – 10;

• Число оборотов ведущего вала в мин: n₁, об/мин – 1500;

• Передаточное отношение: U₁₂ – 5.

Определяем число оборотов вторичного вала:

.

Определим крутящий момент вторичного вала:

T₂=T₁*U₁₂=10*5=50 Н*м

Из условия прочности можно вычислить приблизительное значение делительного диаметра ведущего зубчатого колеса (шестерни):

₁ ,

где d₁ – делительный диаметр меньшего колеса (шестерни), мм;

С – коэффициент, учитывающий геометрию передачи и свойства материалов: С = 2,0 – для стальных закалённых колёс;

Т₁ – крутящий момент на валу меньшего колеса, Н∙мм;

U₁₂ – передаточное отношение пары зубчатых колёс.

Соответственно:

Примем d₁ = 80 мм.

Следовательно, можем вычислить делительный диаметр колеса d₂:

d₂ = U₁₂ ∙ d₁ = 5 ∙ 80 = 400 мм.

Межосевое расстояние а_w в миллиметрах:

= мм.

х₁, х₂ – коэффициенты, корректирующие зубчатую передачу.

х₁ = х₂ = 0, если z ≥ 17 для шестерни.

Примем значение .

Модуль m в миллиметрах определяется из следующей зависимости:

мм.

Модуль выбираем из первого ряда по ГОСТ 9563-60.

Модуль принимаем равным 2.

где z₁ – число зубьев шестерни, z₂ – число зубьев ведомого колеса.

Диаметры вершин зубьев:

= 80 + 2 ∙ 2 = 84 мм;

= 400 + 2 ∙ 2 = 404 мм.

Диаметры впадин на колесах:

Ширина колеса:

= 0,5 ∙ 80 = 40 мм,

где _yy _bd – коэффициент ширины зубчатого венца (yy _bd=0,1…0.5).

Ширина шестерни:

= 40 + 5 = 45 мм.

Диаметры отверстий под вал:

Для посадки ведущего колеса на вал применяется Шпонка 6х6х20 ГОСТ 23360-78.

Для посадки ведомого колеса на вал применяется Шпонка 10х8х22 ГОСТ 23360-78.

2 Выбор подшипников качения и расчет долговечности для рассчитанной зубчатой передачи.

Задание: Выбрать подшипники качения и рассчитать их на долговечность для условий (нагрузок от зубчатой передачи) в соответствии с результатами выполнения задачи 1.

Исходные данные:

• Диаметр ведущего вала: .

• Диаметр ведомого вала: .

• Подшипники расположены на валах симметрично по отношению к зубчатым колесам.

Крутящий момент на ведущем валу: ;

Крутящий момент на ведомом валу:T₂=50 H∙мм;

Передаточное отношение: ;

Число оборотов ведущего вала: n₁=1500 об/мин;

Число оборотов вторичного вала: n₂=300 об/мин;

Делительный диаметр зубчатого колеса: d₁=80мм, d₂=400 мм.

Решение.

В соответствии с диаметрами выбираем подшипник 201 ГОСТ 8338-75 (для ведущего вала) и подшипник 203 ГОСТ 8338-75 (для вала ведомого колеса).

Обозначение	Внутренний диаметр, d	Наружный диаметр, D	Ширина, b	Динамическая грузоподъемность, С
201	12мм.	32мм.	10мм.	6790Н.
203	17мм.	40мм.	12мм.	9560Н.

Рассчитаем эквивалентную нагрузку Р для подшипника 201:

где x – коэффициент радиальной нагрузки, для прямозубой цилиндрической передачи равен 1;

υ – коэффициент, учитывающий какое кольцо вращается (для внутреннего 1);

F_r – радиальная нагрузка на подшипник, Н;

y – коэффициент осевой нагрузки, для прямозубой цилиндрической передачи ;

F_a – осевая нагрузка на подшипник с учётом осевой составляющей от действия радиальной нагрузки, Н;

k_T – коэффициент, учитывающий температуру подшипника (при t<100ºC, k_T=1);

k_δ – коэффициент безопасности (нагрузка с лёгкими толчками и кратковременными перегрузками до 125% номинальной нагрузки, k_δ=1,1).

Рисунок 2.1 Схема действия сил

Таблица 2.1-Определение реакций опор и осевой силы

Горизонтальная плоскость	Вертикальная плоскость
Поскольку подшипники расположены симметрично:	; Поскольку подшипники расположены симметрично:

В свою очередь:

Поскольку осевая нагрузка отсутствует, перейдем к расчету эквивалентной динамической нагрузки.

– эквивалентная динамическая нагрузка: ;

– динамическая грузоподъёмность: С₁= 6790 Н, С₂= 9560 Н (табличное значение из ГОСТ 8338-75 для данных подшипников)

–долговечность подшипника:

часов;

часов.