Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

Определение параметров зубчатых колёс по их замерам

 

Специальность: 190631 «Техническое обслуживание и ремонт

автомобильного транспорта»

 

Дисциплина: «Техническая механика»

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

 

Санкт-Петербург

 

 

Рассмотрено Рекомендовано

на заседании ЦК №7 методическим советом

Техническая механика и инженерная графика Протокол № 8

Протокол №8 от «14» марта 2013г

от «14» марта 2013 г.

Председатель ЦК

__________ Е.В.Григорьева.

 

 

Исполнители ______________________________ Н.Е. Попова.

 

Рецензент:

Председатель ЦК «Электромеханические дисциплины»

 

Редактор ___________________________ С.А. Федоров

Аннотация

Методические указания составлены с учётом требований ФГОС третьего поколения и предлагают подробное описание организации проведения лабораторной работы «Определение параметров зубчатых колёс по их замерам». Указания предназначены студентам, осваивающим специальность 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» в средних профессиональных образовательных учреждениях.

В методических указаниях также раскрываются вопросы, связанные с расчетом зубчатых колёс на контактное и на напряжение изгиба.

 

Содержание

Введение4

1 Цель и задачи лабораторной работы №55

1.1 Цель работы 5

1.2 Задачи работы 5

2. Содержание лабораторной работы6

2.1 Теоретическая часть

2.2 Практическая часть

3 Оборудование74 Нормативная и учебная литература8

4.1Учебная литература

4.2 Нормативная литература

5 Меры безопасности на рабочем месте9

Рекомендации студентам по выполнению

лабораторной работы10

6.1 Условия и организация работы

6.2 Последовательность и технология выполнения работы

7 Вопросы для самоконтроля13

Бланк отчёта о лабораторной работе №514

 

 

Введение

Третий раздел предмета «Техническая механика» - «Детали машин» посвящен рассмотрению основ расчёта и конструирования деталей и узлов общего назначения, встречающихся в различных механизмах и машинах.

Детали машин имеют сложную конфигурацию, работают в различных условиях и не всегда можно получить точную формулу для их расчёта. При расчётах деталей машин применяют различные приближенные и эмпирические формулы, в которые вводят поправочные коэффициенты, устанавливаемые опытным путём и подтверждаемые практикой конструирования и эксплуатации машин.

В одном автомобиле более пяти тысяч деталей, поэтому всякое усовершенствование методов, правил и норм проектирования даёт большой экономический эффект.
1 Цель и задачи лабораторной работы №5

1.1 Цель работы

 

Определить параметры зубчатого колеса по его замерам и спроектировать зубчатую передачу, для которой данное колесо является ведущим звеном (шестерней) или ведомым звеном (колесом).

 

1.2 Задачи работы

 

- закрепление знаний по технической механики;

- приобретение навыков расчета зубчатых колёс;

- ознакомление с основами проектирования зубчатых колёс.

 

Содержание лабораторной работы

2.1 Теоретическая часть

 

- выполнить необходимые замеры зубчатого колеса;

- выполнить эскиз зубчатого колеса в двух проекциях и проставить размеры.

 

2.2 Практическая часть

 

- рассчитать основные геометрические параметры зубчатой передачи;

- определить окружную скорость и силы, действующие в зацеплении;

- проверить прочность зубчатой передачи по контактным напряжениям;

- проверить прочность по напряжениям изгиба;

- сделать выводы о прочности зубчатой передачи.
Оборудование

3.1 Зубчатое колесо;

3.2 Измерительные инструменты;

3.3 Чертёжные инструменты;

3.4 Штангенциркуль.

 

4 Нормативная и учебная литература

4.1 Учебная литература

 

Никитин Е.М. “Теоретическая механика”. М. Наука, 1983г.;

Ицкович Г.М. “Сопротивление материалов”. М. Высшая школа, 1982г.;

Куклин Н.Г., Куклина Г.С. «Детали машин» , Высшая школа, 1979г.;

Чернавский С.А. «Курсовое проектирование деталей машин». М. Машиностроение,1979г.

 

4.2 Нормативная литература

 

4.3 Инструкция по охране труда для студентов в кабинете технической механики.

 

Меры безопасности на рабочем месте

Перед проведением лабораторной работы студенту необходимо:

- проверить правильность установки стола,стула;

- подготовить к работе рабочее место, убрав всё лишнее со стола, а портфель или сумку с прохода;

- учебники и используемые приспособления разместить таким образом, чтобы исключить их падение и опрокидывания;

- обо всех замеченных нарушениях, неисправностях и поломках немедленно доложить преподавателю.

Запрещается приступать к работе в случае обнаружения несоответствия рабочего места установленным в данном разделе требованиям, а также при невозможности выполнить указанные в данном разделе подготовительные к работе действия.

Во время проведения лабораторной работы студентам необходимо:

- изучить содержание настоящих методических указаний;

- находиться на своём рабочем месте;

- неукоснительно выполнять все указания преподавателя;

- соблюдать правила эксплуатации оборудования;

- соблюдать осторожность при обращении с оборудованием;

- постоянно поддерживать порядок и чистоту на своём рабочем месте.

 

Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы

6.1 Условия и организация работы

 

Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую части. Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о конструкции зубчатого зацепления.

- знакомятся с рабочим местом;

- усваивают меры безопасности;

- изучают методические рекомендации по проведению лабораторной работы;

- знакомятся с нормативной и учебной литературой студенты самостоятельно;

- отвечают на контрольные вопросы;

- сдают отчет преподавателю.

 

6.2 Последовательность и технология выполнения работы

 

6.2.1 Выполнить замеры зубчатого колеса:

- диаметр вершин зубьев (мм) Da;

- диаметр впадин зубьев (мм) Df;

- число зубьев Z;

- ширина венца зубчатого колеса b;

- диаметр вала под колесом d _b.

6.2.2 Выполнить эскиз зубчатого колеса.

 

6.2.3 Использовать данные для расчета зубчатой передачи.

Для шестерни (первый вариант):

- передаточное число зубчатой передачи u=5;

- вращающий момент на ведомом валу передачи 70000 НМ;

- угловая скорость вращения ведомого вала w₂=10(рад/с);

- материал зубчатых колёс ст-45;

- допускаемое контактное напряжение [σ]н=410 МПа;

- допускаемое напряжение по изгибу [σ] f=206 МПа.

 

Для колеса (второй вариант):

- передаточное число зубчатой передачи u=2;

- вращающий момент на ведомом валу передачи 100000 НМ;

- угловая скорость вращения ведомого вала w₂=15(рад/с);

- материал зубчатых колёс Сталь-45;

- допускаемое касательное напряжение [ σ ]н=410 МПа;

- допускаемое напряжение по изгибу [ σ ]f=206 МПа.

 

План расчета основных параметров зубчатой передачи:

Наименование параметра (единицы измерения)	Обозначение	Первый вариант	Второй вариант
1)Нормальный модуль (мм)	mn	mn=d01-df1/45	mn=d02-df2/45
2)Стандартное значение нормального модуля (мм)	mn	Выбрать по СТ СЭВ 310-76	Выбрать по СТ СЭВ 310-76
3)Делительный диаметр шестерни (мм)	d1	d1=da1-2mn	d1=d2/u
4)Делительный диаметр колеса (мм)	d2	d2=ud1	d2=da2-2mn
5)Диаметр впадин зубьев шестерни (мм)	df1	df1=d1-2,5mn	df1=d1-2,5mn
6)Диаметр впадин зубьев колеса (мм)	df2	df2=d2 -2,5mn	df2=d2-2,5mn
7)Диаметр вершин зубьев шестерни (мм)	da1	Измерить	da1=d1+2mn
8) Диаметр вершин зубьев колеса (мм)	da2	da2=d2+2mn	Измерить
9)Число зубьев шестерни	z1	Измерить	z1=z2/u
10) Число зубьев колеса	z2	z2=uz1	Измерить
11)Ширина венца шестерни (мм)	b1	Измерить	b1=b2+5
12) Ширина венца колеса (мм)	b2	b2=b1-5	Измерить
13)Межосевое расстояние (мм)	aw	aw=d1+d2/2	aw=d1+d2/2
14)Коэффициент ширины шестерни по диаметру	Ψ bd	Ψ bd=b1/d1	Ψ bd=b1/d1
15) Окружная скорость колеса м/с	v	v=w2d2/2	v=w2d2 /2
16)Окружная сила (Н)	Ft	Ft=2M2/d2	Ft=2M2/d2
17)Радиальная сила (Н)	Fr	Fr=Ft tg20	Fr-Ft tg20
18)Коэффициент нагрузки	Kн	Kн=1,15	Kн=1,15
19)Действительные контактные напряжения (МПа)	σH	Ϭ=310/aw x √M2 KH(u+1)3 / b 2u2	Ϭ=310/aw x √M 2 KH(u+1)3/b2 u2
20)Коэффициент нагрузки	Kf	Kf=1,25	Kf=1,25
21)Коэффициент, учитывающий форму зуба колеса	ΥF2	ΥF2=4,28-3,6	ΥF2ϭ=4,28-3,6
22)Действительные напряжения по изгибу на колесе (МПа)	ϬF2	ϬF2 =Ft K FΥF2 /b2 mn	ϬF2 =Ft KFΥF2 /b2 mn

Вопросы для самоконтроля

- какие основные требования предъявляются к машинам и их деталям?

- что следует понимать под надёжностью машин и их деталей?

- чем оценивается надёжность?

- что называется модулем зубчатого зацепления?

- какие достоинства и недостатки зубчатых передач?