Расчет зубчатой передачи. В условиях индивидуального и мелкосерийного производства
В условиях индивидуального и мелкосерийного производства, предусмотренного техническим заданием на курсовую работу, в мало- и средненагруженных передачах, а также в открытых передачах применяют стальные зубчатые колеса с твердостью 350НВ. При этом обеспечивается нарезание зубьев после термообработки, высокая точность изготовления и хорошая прирабатываемость зубьев. Для увеличения нагрузочной способности передачи, уменьшения ее габаритов твердость шестерни HB1 назначается больше твердости колеса HB2, HB1= HB2+(20-50). (2.1)
Рекомендуемый выбор материалов, термообработки и твердости колес приводятся в таблице 3.6 , а механические свойства сталей в таблице 3.1. 2.5.1. Выбор материалов для изготовления зубчатых колес
Так как мощность привода меньше 10 кВт, то по рекомендации выбираем для изготовления зубчатых колес редуктора стальные зубчатые колеса с твердостью НВ (НВ ). Принимаем материал: для колеса - сталь 40X, термообработка – улучшение, твердость сердцевины - 235HВ, твердость на поверхности - 261 НВ. НВcр=(235+261)/2=248. Для шестерни - сталь 40X, термообработка – улучшение, твердость сердцевины - 268HВ, твердость на поверхности - 302 НВ. НВcр=(268+302)/2=285. HB1=285>HB2= 248 на 37 единиц , т.е. условие (2.1) выполняется.
2.5.2 Определяем допускаемые контактные напряжения [σ]Н и допускаемые напряжения изгиба [σ]F
По таблице 3.6 определяем величину допускаемых контактных напряжений [σ]Н в зависимости от твердости: [σ]H0=1,8НВcр+67Н/мм2.. (2.2) Учитывая, что срок службы привода 8 лет, принимаем коэффициент долговечности КHL = 1, тогда получаем: [σ] Н1 = КHL . [σ]H01ср +67 = 1. 1, 8 . 285+67 = 580 МПа; [σ] Н2 = КHL . [σ]H02 ср +67 = 1. 1, 8 . 248+67 = 514 МПа. В качестве расчетных допускаемы напряжений принимаем: [ ]H=0.45( [ ]H1+[ ]H2 ; (2.3) [ ]H=0.45(580+514)=493 Н/мм2. Определяем допускаемое напряжение изгиба по таблице 6[2] в зависимости от НВср [ ]F 0=1.03HBср. (2.4) Учитывая, что срок службы привода 8 лет, принимаем коэффициент долговечности КFL= 1, тогда [ ]F1= КFL 1,03HBср1 = 1∙1,03∙ 285=294 Н/мм2; [ ]F2= КFL1,03 HBср2 = 1∙1,03 ∙248= 256 Н/мм2.
2.5.3 Определяем межосевое расстояние редуктора , (2.5) где К =430 - вспомогательный коэффициент для косозубой передачи; КНβ - коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба, принимается по таблице 4.1 в зависимости от коэффициента Ψbd ; Ψbd - коэффициент ширины колеса относительно делительной окружности шестерни, его значение принимается по таблице 4.2; Ψвα = - коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния. При симметричности расположения шестерни относительно опор Ψbd = 0,8…1,4, принимаем Ψbd = 1, тогда Ψbα = = 0,4 . Согласно значению Ψbd =1, при симметричном расположении колес и НВ 350 по таблице 4.1 принимаем значение КНβ = 1,04, тогда =130 мм. Полученное значение округляем до ближайшего значения ГОСТ 6636-69 по таблице 4.3 и окончательно принимаем = 130 мм. 2.5.4 Определяем нормальный модуль зацепления mn= ( ) = . По таблице 4.4 принимаем mn=2мм. 2.5.5 Определяем число зубьев шестерни z1, приняв = 10 0, cos = 0,98, Принимаем z1=32, тогда . 2.5.6 Уточняем передаточное число: 2.5.7 Уточняем фактический угол наклона зубьев: . Рисунок 2.1 – Геометрические параметры зубчатого зацеплени
2.5.8 Определяем геометрические параметры шестерни и колеса: делительный диаметр: диаметр окружности вершин зубьев: диаметр окружности впадин зубьев: ширина венца колеса: Принимаем 70мм ширина венца шестерни: . Уточняем межосевое расстояние: Данные сводим в таблицу геометрических параметров передачи.
Таблица 2.2- Геометрические параметры зубчатого зацепления
2.5.9 Определяем окружную скорость колес: ; d2 - в мм, для данной скорости по таблице 4.5 назначаем 8 степень точности изготовления зубчатых колес. 2.5.10 Определение силовых параметров зацепления На рисунке 2.2 изображена схема сил в зацеплении цилиндрической косозубой передачи. Рисунок 2.2 - Схема сил в зацеплении цилиндрической косозубой передачи
В зацеплении косозубых цилиндрических колес действуют силы: окружная Ft = 2Т1 /d1 радиальная Fr=Ft × tga / cosb = (2.5) осевая Fa = Ft × tgb= где b - угол наклона зубьев колес. У зубчатых передач a =200, 2.5.11 Проверочный расчет передачи по контактным напряжениям, σн. Определяем контактные напряжения по формуле: , (2.6) где К - вспомогательный коэффициент. Для косозубых передач К= 376; =1,22 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями (таблица 4.6); КНβ =1,04 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии зуба (таблица 4.1); =1,02 - коэффициент, учитывающий влияние динамической нагрузки (таблица 4.7).
Подставив числовые значения коэффициентов в формулу (2.6), получим:
МПа; < МПа; . Недогрузка в пределах допустимой.
2.5.12. Проверочный расчет передачи по напряжениям изгиба, σF. , (2.7) (2.8) где КFa=0,9 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями (таблица 4.6); - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии зуба (таблица 4.1); - коэффициент, учитывающий влияние динамической нагрузки (таблица 4.7); - коэффициент, учитывающий влияние угла наклона зуба; YF - коэффициент формы зуба принимается по эквивалентному числу зубьев , (2.9) для шестерни , принимаем zν1 =28; для колеса , принимаем zν2 =114. По таблице 4.8 находим значения: YF1=3.81, YF2=3.6.
Подставив числовые данные в формулы (2.7) и (2.8), получим;
Условия (2.7) и (2.8) выполняются. Результаты проверочного расчета целесообразно представить в виде таблицы. Таблица 2.4. – Параметры проверочного расчета закрытой передачи.
Заключение:результаты проверочных расчетов по контактным напряжениям и напряжениям изгиба показывают, что полученные геометрические параметры редуктора удовлетворяют заданным.
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1069)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |