Технические требования на чертеже редуктора расчёт цилиндрических зубчатых передач Расчёт зубьев червячного колеса Пример выполнения курсового проекта Расчет резьбовых соединений Зубчатые передачи Червячные передачи

Курсовой проект по дисциплине "Детали машин"

Выбор параметров и расчёт цилиндрических зубчатых передач

  Расчёт прямозубых и косозубых цилиндрических передач рекомендуется начинать с определения межосевого расстояния после выбора материала зубчатых колёс, расчёта крутящих моментов на валах и назначения передаточного числа передачи, по формуле

  (7.1),

где коэффициент Ка- для прямозубых передач принимается 49,5

 для косозубых передач принимается 43,0

u – передаточное число (назначается при разбивке общего передаточного числа редуктора); Т2 – крутящий момент на колесе (Нм); σН – допускаемое контактное напряжение на поверхности зубьев колёс (Мпа)

 [σН ]= σН lim bКНL /   (7.2) ,

 где σН lim b – выбирается по табл.6.3 для материала шестерни и колеса. Рекомендуется назначать для обоих колёс одинаковый материал, но термообработку шестерни выполнять на 25-30 единиц твёрдости больше по единицам Бринеля, чтобы уравновесить разное количество нагружений зубьев, определяемое передаточным числом. После расчёта [σН 1] для шестерни и [σН2 ] для колеса определяется окончательно  [σН ]= 0,45 ( [σН 1] +[σН2 ] ) (7.3)

 КНL – коэффициент договечности работы зубчатой пары, рассчитываемый по формуле

 , (7.4)

где   - базовое число циклов нагружений, принимаемое для стали - 107;

  - фактическое рассчитываемое число циклов нагружений по заданию проекта (срок службы, коэффициенты работы за год , в смену, в сутки, частота вращения вала). 

 Если при расчёте колёс из нормализованной или улучшенной стали данный коэффициент получается более 2,6 - то принимается равным 2,6. Для колёс из закаленной стали его максимальное значение КНL = 1,8. Если в расчётах КНL получается меньше единицы, то принимется равным 1.

 - коэффициент безопасности : принимается (1,1-1,2) при нормализации или

  улучшении материала колёс и равным 1,2-1,3 при закалке.

   - коэффициент ширины колеса к межосевому расстоянию, на начальном этапе проектирования принимается 0,15-0,4.

   коэффициент , учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца зубчатого колеса.

 При проектировании закрытых зубчатых редукторов данный коэффициент выбирается по табл. 7.1

 Таблица 7.1.

Расположение зубчатых колёс относительно опор

Твёрдость НВ поверхностей зубьев

Менее 350

Более 350

Симметричное

Несимметричное

Консольное

1,00-1,15

1,10-1,25

1,2- 1,35

1,05-1,25

1,15-1,35

1,25-1,45

Меньшие значения принимаются при меньших значениях 

 После вычисления межосевое расстояние необходимо принять по стандартному значению межосевого расстояния в соответствии с ГОСТ 2185-81:

 1-й ряд: 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, …

 2-й ряд: 71, 90, 112, 140, 180, 224, 280, 355, 450, 560, 710, 900, 1120,1400, …

первый ряд следует предпочитать второму.

 7.2. На данном шаге рекомендуется выбрать модуль зацепления, который принимается в пределах (0,01- 0,03)  и приравнять его стандартному значению по ГОСТ 9563-80 (мм).

 1-й ряд 1; 1,25; 2; 2,5; 3; 4; 6; 8; 10; 12; 16; 20

  2-й ряд: 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 7; 9; 11; 14; 18; 22. 

 первый ряд следует предпочитать второму.

 Для косозубых колёс стандартным модулем считается нормальный - mn.

 7.3. Далее определяют суммарное число зубьв  z∑ =z1+z2 .

Для колёс со стандартным окружным модулем (прямозубых)

  z∑= 2aω /mn. (7.5)

Для косозубых колёс со стандартным нормальным модулем

 z∑= 2aω /mt = 2aωcosβ /mn , (7.6)

  где, β - угол наклона зубьев, mt =1/cos β – торцевой модуль зацепления, 

 Угол наклона линии зуба β принимают для косозубых колёс в интервале

  β = 8-150 , для шевронных β = 25-400.

 7.4. Определяют число зубьев шестерни и колеса:

 z1 = z∑ /u+1 ; z2 = z∑ - z1. (7.7)

Число зубьев округляют в большую сторону до целого и по округлённым значениям уточняют передаточное число: u= z2 / z1; и окончательно принимают его по ближайшему стандартному передаточному числу в соответствии с ГОСТ2185-81.

 1–й ряд: 1; 1,25; 1,6;  2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0.

 2 –й ряд: 1,12: 1,4; 1,8; 2,24;  2,8; 3,55; 4,5; 5,6; 7,1; 9,0; 11,2. первый ряд следует предпочитать второму.

Расхождение с принятым ранее передаточным числом не должно превышать 3%.

После всех указанных округлений необходимо проверить межосевое расстояние: для прямозубых колёс aω = 0,5(z1+z2)mn

 для косозубых колёс aω = 0,5(z1+z2)mn / cos β. (7.8)

При проверке может обнаружиться несоответствие полученного результата с ранее принятым значением aω по стандарту. В этом случае необходимо устранить расхождение изменением угла β :

 cos β = 0.5(z1+z2)mn / aω (7.9)

Вычисление необходимо выполнять с точностью до пяти значащих цифр. Затем рекомендуется проверить расчёты с точностью до сотых долей миллиметра делительных окружностей шестерни и колеса:

 d1= z1mn/ cos β. d2= z2mn/ cos β . (7.10)

и убедиться , что принятое ранее межосевое расстояние  aω = 0,5(d1 + d2).

Расчеты деталей машин на прочность, жесткость и устойчивость надо производить везде, где это возможно, по максимально допускаемым напряжениям и деформациям. Не следует применять резких изменений сечения. Во избежание появления в этих местах концентрации напряжений, часто являющейся причиной поломок, все переходы рекомендуется сопрягать плавными закруглениями не слишком малого радиуса.

Выбирая тип заготовки и материал для изготовления деталей студент должен идти по пути наименьших затрат на изготовление машины и отчётливо представлять технологический процесс её изготовления.

Определяют геометрические параметры передачи

Расчёт червячных передач Червячные передачи применяют в случаях, когда геометрические оси ведущего и ведомого валов перекрещиваются (обычно под прямым углом). По форме червяка различают передачи с цилиндрическими и с глобоидными (вогнутыми) червяками. Первые, в свою очередь, подразделяются на передачи с архимедовыми, конволютными и эвольвентными червяками

Расчет на контактную выносливость ведут как проектный, определяя требуемое межосевое расстояние


Проверочный расчет на выносливость при изгибе