2022_МУ_РАСЧЕТ 1 РЦ. Методические указания по проектированию зубчатых цилиндрических передач по дисциплине Детали машин для студентов всех форм обучения Екатеринбург
 Скачать 1.61 Mb.
|
|
К F надо выбирать по рис коэффициент K FV – по табл. 3.5. В формуле (42) следует использовать уточненное значение расчетного крутящего момента. К. Поскольку материалы и термообработка зубьев шестерни и колеса различны, то предварительно следует выяснить чей зуб надо проверять по напряжениям изгиба (зуб шестерни или зуб колеса. С этой целью надо вычислить соотношение [ F ] / Y F для зуба шестерни и для зуба колеса. Проверять на изгиб следует то колесо, для которого соотношение [ F ] / Y F меньше. Если эти соотношения для зубьев шестерни и колеса примерно одинаковы то это означает, что материалы и термообработка назначены правильно. Допускаемые напряжения изгиба следует рассчитать по формуле (21): F i σ [σ ] [ ] F lim b FL Fc F K K S 27 где lim b – предел выносливости материала шестерни (или колеса) по напряжениям изгиба при базовом числе циклов нагружения σ F lim bi = 1,8 НВi (НВi – среднее значение твердости материала шестерни i = 1 или колеса i = 2); [S F ] – допускаемый коэффициент безопасности по напряжениям изгиба, [S F ] = 1,75 (см. табл. 3.4); K FL – коэффициент долговечности по напряжениям изгиба, K FL = K HL = 1 (формула 23); K FC – коэффициент, учитывающий реверсивность работы передачи и твердость поверхностей зубьев (табл. 3.10). Таблица 3.10 – Значение коэффициента К, с Условия работы передачи К FC Зуб работает одной стороной двумя сторонами (НВ≤350) двумя сторонами (НВ>350) 1,0 0,7 0,8 Коэффициент формы зуба выбирают по табл. 3.11 в зависимости от эквивалентного числа зубьев шестерни и колеса. Эквивалентное число зубьев шестерни 3 1 V1 Z Z cos По табл. 3.11 надо выбрать коэффициент формы зуба шестерни Y F1 = Эквивалентное число зубьев колеса 3 2 V2 Z Z cos По табл. 3.11 надо выбрать коэффициент формы зуба колеса Y F2 Таблица 3.11 – Эквивалентное число зубьев колеси коэффициенты формы зубьев колес Y F [10, с. 142] Передача Цилиндрическая прямозубая косозубая шевронная Z vi Z vi = Z i 3 i vi Z Z cos β 17 20 25 40 50 60 100 св. 100 Y F 4,25 4,07 3,90 3,7 0 3,65 3,62 3,61 3,60 Примечание. Коэффициент Y F приведен для некорригированных колес (х = 0, х = 0). Далее надо вычислить соотношения допускаемых напряжений изгиба и коэффициентов формы зубьев для шестерни и колеса. а затем сравнить их величины Соотношение для зубьев шестерни 1 F1 [σ ] = Y (45) 28 Соотношение для зубьев колеса 1 F1 [σ ] = Y (46) После вычислений по формулами) надо сделать сравнение результатов и сделать выбор чей зуб проверять на изгиб. Проверочному расчету на изгиб подвергают ножку зубатого колеса, для которого соотношение F F [σ меньше. Затем надо проверить прочность ножки зуба выбранного колеса (или шестерни) на изгибную прочность по формуле (42). В формуле следует использовать уточненное значение расчетного крутящего момента T Fi = T i . К. По завершении проверочного расчета надо оценить запас изгибной прочности зубьев F F F F F i i i [σ ] - σ Δσ = 100% [Δ ] [σ Современные технологии в общем машиностроении допускают запас прочности зубьев колес по напряжениям изгиба не более [20%], а перегрузку зубьев – не более [5%] (см. [9, с. 24]). Если запас изгибной прочности ножки зуба превышает [20%], то это допустимо, т.к. нагрузочная способность большинства закрытых зубчатых передач ограничивается контактной прочностью зубьев [10, с. 144]. Для редукторных (закрытых) передач основная причина разрушения зубьев – это усталостное выкрашивание боковых поверхностей (Питтинг-процесс), то запас изгибной прочности ножки зуба может быть и более [20%]. Если же зуб перегружен, то есть F > [ F ] более, чем на [5%], то следует увеличить длину зуба, то есть перейти к большему коэффициенту ширины зубчатого венца по межосевому расстоянию ba ; перейти к большему стандартному значению модуля, соответственно изменяя числа зубьев шестерни и колеса (и всю геометрию передачи за исключением межосевого расстояния) и повторить проверочный расчет зубьев на изгиб. Межосевое расстояние передачи не следует изменять, чтобы не нарушилась контактная прочность зубьев [10, с. 145]. 3.7 Определение сил в зацеплении зубчатой цилиндрической передачи Для удобства анализа и ведения инженерных расчетов цилиндрической косозубой передачи силу нормального давления на зуб колеса F n можно разложить на 3 составляющие F t – окружную силу, направленную по касательной к делительной окружности колеса навстречу вращения (для шестерни) и совпадающую с направлением вращения (для колеса F r – радиальную силу, направленную по радиусу от точки зацепления к центру колеса шестерни F a – осевую силу, направленную параллельно оси колеса (шестерни. Составляющие силы нормального давления на зуб шестерни в косозубой цилиндрической передаче вычисляют по зависимостям 29 1) окружная сила 1 1 t1 d T 2 F 2) радиальная сила t1 w r1 F tgα F cos β 3) осевая сила Соотношение сил в зацеплении цилиндрической косозубой передачи таково F t1 = – F t2 ; F r1 = – F r2 ; F a1 = – В зацеплении цилиндрической прямозубой передачи осевой силы нет. ЛИТЕРАТУРА Основная литература 1. Дунаев, ПФ. Детали машин. Курсовое проектирование учебное пособие для машиностроительных специальных учреждений среднего профессионального образования Электронный ресурс учебное пособие / ПФ. Дунаев, ОП. Леликов. — Электрон. дан. — М Машиностроение с. — Режим доступа http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=63215 2. Андреев, В.И. Детали машин и основы конструирования. Курсовое проектирование Электронный ресурс учебное пособие / В.И. Андреев, ИВ. Павлова. — Электрон. дан. — СПб.: Лань, 2013. — 352 с. — Режим доступа http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=12953 3. Тюняев, А.В. Основы конструирования деталей машин. Литые детали Электронный ресурс учебное пособие. — Электрон. дан. — СПб.: Лань, 2013. — 182 с. — Режим доступа http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=30429 4. Садовец, В.Ю. Детали машин и основы конструирования учеб. пособие Электронный ресурс В.Ю. Садовец, Е.В. Резанова. — Электрон. дан. — Кемерово Куз ГТУ имени Т.Ф. Горбачева, 2011. — 182 с. — Режим доступа http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=6674 5. Клоков, В.Г. Детали машин. Атлас конструкций Электронный ресурс учебное пособие / В.Г. Клоков, В.В. Ужва. — Электрон. дан. — М МГИУ (Московский государственный индустриальный университет, 2011. — 220 с. — Режим доступа http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=51735 6. Ужва, В.В. Детали машин. Применение технологий при выполнении курсовых проектов Электронный ресурс учебно-методическое пособие / В.В. Ужва, В.Г. Клоков. — Электрон. дан. — М МГИУ (Московский государственный индустриальный университет, 2011. — 44 с. — Режим доступа http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=51736 7. Новгородова Н.Г. Курсовое проектирование по дисциплине Детали машин уч. пособие. Екатеринбург Изд-во Рос. гос. проф.-пед. унта, 2011. – 445 с. Дополнительная литература 8. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: Вт. Т. – Москва Машиностроение сил. Дунаев ПФ, Леликов ОП. Конструирование узлов и детали машин. – Москва Высш. шк, 2006. – 415 сил. Куклин Н.Г., Куклина ГС. Детали машин. - Высш.шк., 2005.– 383 сил. Курсовое проектирование деталей машин /С.А. Чернавский, КН. Боков, ИМ. Чернин и др. – Москва Машиностроение, 2005. – 416 сил Курмаз Л.В. Детали машин. Проектирование Справ. Учеб.-метод. пособие / Л.В. Курмаз, АТ. Скойбеда. Москва Высш.шк., 2005. 309 с. 13. ГОСТ 2185-66. Передачи зубчатые цилиндрические. Основные параметры. Москва ИПК Издательство стандартов. 31 ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Некоторые геометрические параметры электродвигателей 1 Электродвигатели серии А по ТУ 16-525.526-84. Основные размеры, в миллиметрах Тип Габаритные Установочные Присоединительные L D H L1 L2 d 0 H2 B B1 B2 d b h L3 L4 H1 А, B 310 186 190 131 100 10 10 154 125 32 22 6 6 50 50 80 – 0,5 90L 350 208 215 156 125 11 170 140 40 24 8 7 56 90 – 0,5 100S 362 235 240 12 12 28 63 60 100 – 0,5 100L 392 169 140 200 160 45 М 452 260 276 172 230 190 54 32 10 8 70 80 112 – 0,5 132S 480 302 310 180 13 278 216 56 38 89 132 – 0,5 ММ 14 9 Электродвигатели серии А по ТУ 16 – 525.526 – 84. Основные параметры Мо щн ость, кВт Синхронная частота вращения вала электродвигателя, об/мин 3000 1500 1000 750 Тип n дв, об/мин m, кг Тип n дв, об/мин m, кг Тип n дв, об/мин m, кг Тип n дв, об/мин m, кг 1,5 А 2835 14 В 1415 17 90L6 945 24 100L8 720 31 2,2 В 2865 16 90L4 1425 25 100L6 960 33 112MA8 710 53 3,0 90L2 2905 25 100S4 1415 26 112M6 950 54 112MB8 710 65 4,0 100S2 2865 34 100L4 1435 34 112MB6 950 66 132S8 705 85 5,5 100L2 2910 60 ММ ММ 1460 125 160M6 975 170 180M8 725 205 Примечание. Принятые обозначения 4 – порядковый номер серии А – электродвигатель асинхронный х или трехзначное число – это высота оси вращения М (после цифр) – модернизированный А, В – длина сердечника статора установочный размер по станине 2, 4, 6, 8 – число полюсов У – климатическое исполнение. Например, Двигатель 4А112МА8У3 ТУ 16 – 525.564 – 84. 1 Курмаз Л.В., АТ. Скойбеда. Детали машин. Проектирование справ. учеб.-метод. пособие. МС ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Таблица 1 – Нормальные линейные размеры по ГОСТ 6636-69. Размеры Ряд Ряд Дополнительный размер Ряд Ряд Дополнительный размер Ra5 Ral0 Ra20 Ra40 Ra5 Ral0 Ra20 Ra40 1,0 1.0 1,0 1.1 1,0 1,05 1,1 1,15 10 10 10 11 10 10,5 11 11,5 10,2 10,8 11,2 11,8 1,2 1,2 1,2 1,4 1,2 1,3 1,4 1,5 1,25 1,35 1,45 1,55 12 12 12 14 12 13 14 15 12,5 13,5 14,5 15,5 1,6 1,6 1,6 1,8 1,6 1,7 1,8 1,9 1,65 1,75 1,85 16 16 16 18 16 17 18 19 16,5 17,5 18,5 2,0 2,0 2,0 2,2 2,0 2,1 2,2 2,4 1,95 2,05 2,15 2,3 20 20 20 22 20 21 22 24 19,5 20,5 21,5 23,0 2,5 2,5 2,5 2,8 2,5 2,6 2,8 3,0 2,7 2,9 3,1 25 25 25 28 25 26 28 30 27 29 31 3,2 3,2 3,2 3,6 3,2 3,4 ' 3,6 3,8 3,3 3,5 3,7 3,9 32 32 32 36 32 34 36 38 33 35 37 39 4,0 4,0 4,0 4,5 4,0 4,2 4,5 4,8 4,1 4,4 4,6 4,9 40 40 40 45 40 42 45 48 41 44 46 49 5,0 5,0 5,0 5,6 5,0 5,3 5,6 6,0 5,2 5,5 5,8 6,2 50 50 50 56 50 53 56 60 52 55 58 62 6,3 6,3 6,3 7,1 6,3 6.7 7.1 7,5 6,5 7,0 7,3 7,8 63 63 63 71 63 67 71 75 65 70 73 78 8,0 8,0 9,0 8,0 8,5 9,0 9,5 8,2 8,8 9,2 9,8 80 80 90 80 85 90 95 82 88 92 98 33 ОКОНЧАНИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ 2 Таблица 1 – Нормальные линейные размеры по ГОСТ 6636—69. Размеры Ряд Ряд Дополнительный размер Ряд Ряд Дополнительный размер Ra5 Ral0 Ra20 Ra40 Ra5 Ral0 Ra20 100 100 100 110 100 105 110 120 102 108 112 115 118 1000 1000 1000 1120 1020 1080 1120 1150 1180 125 125 125 140 125 130 140 150 135 145 155 1250 1250 1250 1400 1350 1450 1550 160 1601 160 180 160 170 180 190 165 175 185 195 1600 1600 1600 1800 1650 1750 1850 1950 200 200 200 220 200 210 220 240 205 215 230 2000 2000 2000 2240 2050 2150 2300 250 250 250 280 250 260 280 300 270 290 310 315 2500 2500 2500 2800 2700 2900 3100 3150 320 320 320 360 320 340 360 380 330 350 370 390 3150 3150 3150 3550 3300 3500 3700 3900 400 400 400 450 400 420 450 480 410 440 460 490 4000 4000 4000 4500 4100 4400 4600 4900 500 500 500 560 500 530 560 600 515 545 580 615 5000 5000 5000 5600 5150 5450 5800 6150 630 630 630 710 630 670 710 750 650 690 730 775 6300 6300 6300 7100 6500 6900 7300 7750 800 800 800 900 800 850 900 950 825 875 925 975 8000 8000 8000 9000 8250 8750 9250 9750 34 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗУБЧАТЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ДЕТАЛИ МАШИН» Подписано в печать Формат 60 84 / 16. Бумага для множ. аппаратов. Печать плоская. Усл. печ. л. Уч. - изд. л. Тираж 100 экз. ФГАОУ ВО Российский государственный профессионально-педагогический университет. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11 Ризограф ФГАОУ ВО РГППУ. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11 |