Xreferat.com » Остальные рефераты » Расчет зубчатых и червячных передач в курсовом проектировании

Расчет зубчатых и червячных передач в курсовом проектировании

шестерни,

колеса.

Ширина зубчатого венца, мм.

Число зубьев шестерни

колеса.

Внешний диаметр вершин зубьев колеса, мм

шестерни,мм

Степень точности

Силы в зацеплении, Н


Т2

ω1=

ω2=


de1=

de2=

Re=

me=

m=


δ1=

δ2=

b=

z1=

z2=

dae2=

dae1=


Ft=

Fr1= Fa2=

Fr2= Fa1=


6. Последовательность проектного расчета червячных

передач

6.1. Выбор материалов червяка и зубчатого венца колеса. Определение допускаемых напряжений

Для червяков принимают те же марки сталей, что и для зубчатых колес (см. табл. 1). Улучшенные червяки (<350HB) применяют для передач мощностью до 1 кВт при малой длительности работы.

Для длительно работающих передач большей мощности применяют червяки с твердостью >45HRC с шлифованной или полированной поверхностью витков.

Выбор материала для зубчатого венца колеса (см. табл.14) связан со скоростью скольжения, которую ориентировочно можно определить по формуле:

,

где n1 – частота вращения червяка, мин-1; Т2 – момент на валу червячного колеса, Н·м.

Коэффициент Сυ учитывает интенсивность изнашивания материала, зависит от скорости скольжения:

vs, м/с 4 5 6 7 8

Сυ 1,0 0,95 0,88 0,83 0,9

Допускаемые напряжения на изгиб

[σ]F=(0,25 σT+0,08 σB)KFL для 1 и П групп;

[σ]F=0,22 σВИKFL для Ш группы.

Предельно допускаемые напряжения при кратковременных перегрузках:

[σ]Нпр=4σT; [σ]Fпр=0,8σT - для 1 группы;

[σ]Нпр=2σT; [σ]Fпр=0,8σT - для П группы;

[σ]Нпр=1,65σВИ; [σ]Fпр=0,75σВИ - для Ш группы.

KНL- коэффициент долговечности при расчете на контактную прочность:

KFL- коэффициент долговечности при расчете на изгиб:

Здесь NHE и NFE – число циклов нагружения зубьев колеса за весь срок службы передачи, определяются по формулам (3) или (4), но при определении NHE в формуле (4) m=4, при определении NFE m=9.

Значения KНL, принимаемые к расчету, могут быть в пределах

Таблица 14

Материалы и допускаемые контактные напряжения для венцов червячных колес

Группа Материал

Способ отливки

σВ,

МПа

σТ,

МПа

[σ]Н,

МПа


1

Бр 010Н1Ф1

υs, <25м/с

Ц 285 165

Сυ0,9 σВКHL

Бр 010Ф1

υs, <12м/с

К

З

275

230

200

140

Бр 05Ц5С5

υs, <8м/с

К

З

200

145

90

80

Сυ0,9 σВКHL

υ0,9 σВКHL)*

П

Бр А10Ж4Н

υs, <5м/с

Ц

К

700

650

460

430

300-25 υs,

(300-25 υs)*

Бр А10ЖЗМц1,5

υs, <5м/с

К

З

550

450

360

300

Бр А9Ж4

υs, <5м/с

Ц

К

З

530

500

425

245

230

195

Л66А6ЖЗМц2

υs, <4м/с

Ц

К

З

500

450

400

330

290

260

275-25 υs,

(250-25 υs)*

Ш

СЧ 18

СЧ 15

υs, <2м/с

σВИ=355

σВИ=315

200-35 υs,

(175-35 υs)*

Способы отливки: К – в кокиль, Ц – центробежный, З – в землю (единичное производство).

* Для закаленных ТВЧ червяков с шлифованными витками.


0,67< KНL-<1,15, значения KFL в пределах 0,543< KFL-<1.

Для реверсивных передач значение [σ]F уменьшают на 20%.

6.2. Определение межосевого расстояния

, мм,

где Т2 – момент на валу червячного колеса, Н·мм.

По ГОСТ 2144-76 выбирают ближайшее значение аw из ряда, мм: 80, 100, 125, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315…

6.3. Назначение числа заходов червяка в зависимости от

передаточного отношения

i 3…14 15…30 30

z1 4 2 1

и определение числа зубьев червячного колеса z2= z1·i.

6.4. Определение значений модуля m=(1,4…1,7)aw/z2

и коэффициента диаметра червяка q=(2aw/m)-z2

По ГОСТ 2144-76 окончательно принимают значения m и q из рядов:

m, мм

q

2,5; 3,15; 4; 5

8; 10; 12,5; 16; 20

6,3; 8; 10; 12,5

8; 10; 12,5; 14; 16; 20

16

8; 10; 12,5; 16

При этом из условия жесткости червяка должно выполняться условие

q> 0,212z2.

6.5. Определение коэффициента смещения инструмента


x=(aw/m) –0,5(z2+q),

при этом должно выполняться условие

-1

6.6. Определение фактического передаточного отношения

i=u=z2/z1.

При этом отклонение не должно превышать +4% от ранее принятого.

6.7. Определение основных параметров червячной передачи

делительный диаметр червяка d1=mq;

делительный диаметр червячного колеса d2=mz2;

начальный диаметр червяка dw1=m(q+2x);

диаметр вершин витков червяка dа1= d1+2m;

диаметр впадин витков червяка df1= d1-2,4m;

длина нарезной части червяка: при z1=1; 2 b1>(11+0,06 z2)m;

при z1=4 b1>(12,5+0,09 z2)m;

угол подъема витков червяка γ=arctg(z1/q);

диаметр вершин зубьев колеса dа2=m(z2+2+2x);

диаметр колеса наибольший dам2< dа2+6m(z1+2);

диаметр впадин зубьев колеса df2=m(z2-2,4+2x);

ширина зубчатого венца колеса при z1=1; 2 b2=0,335аw;

при z1=4 b2=0,315аw;

6.8. Определение окружных скоростей на червяке и колесе υ1=0,5ω1d1·10-3, м/с; υ2=0,5ω2d2·10-3, м/с и скорости скольжения

vs= v1/cosγ

Если скорость скольжения отличается от ранее принятой, необходимо уточнить значение допускаемого напряжения для материала колеса.

6.9. Назначение степени точности

Степень точности червячных передач определяется в зависимости от скорости скольжения:

vs, , м/с 2 5 10

степень точности 9 8 7.

6.10. Определение КПД передачи

η=(0,95…0,96)tq(γ+φ΄),

где φ΄ - приведенный угол трения [2], c.35; [3], табл.4.4.

6.11. Силы в зацеплении

Окружная на колесе и осевая на червяке Ft2= Fa1=2T2/d2; окружная на червяке и осевая на колесе Ft1= Fa2=2T1/d1; радиальные силы Fr1= F r2= Ft2tgα; где α – угол профиля витка червяка.

6.12.Расчетное контактное напряжение

,

где К – коэффициент нагрузки. При υ2<3м/с К=1; при υ2>3м/с К=1,1…1,3; [σ]Н – уточненное по действительной скорости скольжения υs значение допускаемого напряжения.


6.13. Проверка зубьев колеса на изгиб

,

где YF – коэффициент формы зуба, выбираемый по эквивалентному числу зубьев колеса zυ2=z2/cos3γ:

zυ2 20 26 30 35 40 45 50 60 80 100 150

YF 1,98 1,85 1,76 1,64 1,55 1,48 1,45 1,40 1,34 1,3 1,27.

ξ – коэффициент, учитывающий износ зубьев. Для закрытых передач ξ=1.

6.14. Проверка прочности зубьев колеса при кратковременных перегрузках

где σН, σF – расчетные напряжения (см. пп. 6.12, 6.13).


6.15. Сведение в таблицу основных параметров передачи (табл. 15)

Таблица 15

Основные параметры червячной передачи

Наименование параметра Обозначение и величина

1. Вращающий момент на валу колеса, Н·м.

2. Угловые скорости валов, рад/с


3.Межосевое расстояние, мм

4. Модуль осевой, мм

5.Число витков червяка

6. Число зубьев колеса

7. Диаметр делительный, мм: червяка

колеса

8. Диаметр начальный червяка, мм

9. Диаметр вершин витков червяка, мм

10. Диаметр впадин витков червяка, мм

11. Длина нарезанной части червяка, мм.

12. Диаметр вершин зубьев колеса, мм

13. Диаметр впадин зубьев колеса, мм

14. Диаметр колеса наибольший, мм

15. Ширина зубчатого венца, мм

16. КПД передачи

17. Степень точности

18. Силы в зацеплении, Н

Т2=

ω1=

ω2=

аw=

m=

z1=

z2=

d1=

d2=

dw1=

da1=

df1=

b1=

da2=

df2=

daм2=

b2=

η=


Ft1= Fa2=

Ft2= Fa1=

Fr1= Fr2=


Библиографический список

  1. Баранцов В.Я. Методические указания к разработке и оформлению курсовых проектов и работ по дисциплинам «Механика», «Прикладная механика», «ДМ и основы конструирования» / Баранцов В.Я., Зайцева Т.Г. Липецк: ЛГТУ, 2002,-32 с.,(№2782).

  2. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. Учебное пособие для техн. спец. вузов/П.Ф.Дунаев, О.П.Леликов.-М.: Высш. шк., 2000.- 447с.

  3. .Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин/Под ред. С.А. Чернавского. М.: Высш. шк., 1988.- 416 с.

  4. Иосилевич Г.Б. и др. Прикладная механика. Учебник для вузов/ Г.Б.Иосилевич, Г.Б. Строганов, Г.С. Маслов. Под ред. Г.Б. Иосилевича.-М.: Высш. шк. – 1989.- 315 с.


Владимир Яковлевич Баранцов

Тамара Герасимовна Зайцева

Расчет зубчатых и червячных передач в курсовом проектировании

Методические указания


Редактор Бирлева Н.Ю.

Подписано к печати. Формат 60х801/16.Ризография. Бесплатно. Объем 2,0 п.л. Тираж 800 экз. Заказ. Бумага газетная.

Липецкий государственный технический университет. 398600. Липецк, ул. Московская, 30. Типография ЛГТУ. 398600. Липецк,

ул. Московская, 30.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: