4. МЕХАНИЗМЫ ПРИБОРОВ И УСТАНОВОК

4.1. Зубчатые и червячные механизмы

Задача 4.1. Определить основные геометрические размеры приборной цилиндрической прямозубой шестерни стандартного эвольвентного профиля, если модуль равен m, а число зубьев – z.

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
m, мм	20	0,1	0,12	0,15	0,2	0,25	0,3	0,4	0,6	1
z	19	35	40	34	25	38	50	45	30	28
Вариант	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
m, мм	1,5	2	2,5	3	4	5	6	8	10	16
z	32	55	44	26	35	22	37	21	23	20

Задача 4.2. Определить расчетный модуль и выбрать модуль из стандартного ряда, а также определить другие параметры прямозубых конических зубчатых колес (рис. 4.1), если число зубьев шестерни – z, передаточное отношение – u, внешний делительный диаметр шестерни – de, ширина венца колес – b. Допустима ли заданная ширина венца (b)?

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
z	28	32	22	28	25	34	23	30	42	36
u	2	1,5	3	3	1,6	1,5	2	1,8	1,5	1,75
de, мм	42	12,8	33	35	15	38,25	46	45	14,7	81
b, мм	12	3	7	8	3	6	10	7	2	11
Вариант	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
z	21	24	26	29	35	38	44	27	20	40
u	2	1,25	1,5	3	1,2	1,5	1,25	3	1,9	1,25
de, мм	105	108	23,4	29	28	104,5	60,5	54	30	11,2
b, мм	15	17	4	7	8	22	16	14	7	2

Задача 4.3. Выбрать материал зубчатых колес, вид его термической обработки и определить основные размеры коническоцилиндрической зубчатой передачи тележки координатного манипулятора (рис. 4.2), если мощность на ведущем (входном) валу – N1, частота вращения ведущего вала – n1, частота вращения ведомого вала – n2. Передача реверсивная, работает в масляной ванне без толчков и ударов. Срок службы передачи – T.

35

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
N1, кВт	0,22	0,4	0,3	0,35	0,6	0,14	0,18	0,2	0,25	0,5
n1, мин-1	1400	1200	1500	2000	1000	3000	2400	1600	1800	1100
n2, мин-1	142	126	118	230	96	270	250	138	190	114
T, 103 ч	25	30	30	25	35	30	25	20	30	35
Вариант	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
N1, кВт	0,22	0,4	0,3	0,35	0,55	0,15	0,17	0,2	0,25	0,55
n1, мин-1	1100	1800	1600	2400	2800	1000	2000	1500	1200	1400
n2, мин-1	98	175	154	230	270	160	210	134	108	134
T, 103 ч	35	30	20	25	30	35	25	30	30	25

		Рис. 4.1								Рис. 4.2
	Задача 4.4. Выбрать материалы червяка и
зубчатого колеса, вид их термической обра-
ботки и определить основные размеры чер-
вячной передачи				механизма регулировки
положения шибера канала ядерного реакто-
ра (рис. 4.3), если мощность на вале червяка
(ведущем) – N1, частота вращения червяка –
n1, частота вращения червячного колеса (ве-
домого вала) – n2. Передача реверсивная,
работает без толчков и ударов. Срок службы
передачи – T.											Рис. 4.3
	Вариант	1		2		3	4	5	6	7	8	9	10
	N1, кВт	0,3		0,45		0,35	0,25	0,4	0,2	0,3	0,45	0,4	0,35
	n1, мин-1	1400		1500		1600	1700	1450	1400	1550	1650	1350	1300
	n2, мин-1	48		52		58	74	41	36	34	68	40	46
	T, 103 ч	25		30		35	40	20	25	30	35	20	25
							36

Вариант	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
N1, кВт	0,4	0,2	0,3	0,35	0,45	0,4	0,25	0,3	0,35	0,2
n1, мин-1	1550	1400	1300	1450	1300	1450	1500	1700	1650	1300
n2, мин-1	35	42	28	49	32	37	62	58	52	44
T, 103 ч	25	20	35	30	25	20	40	35	30	25

Задача 4.5. Проверить цилиндрическую прямозубую шестерню на прочность изгибу, если модуль – m, число зубьев – z, окружная скорость – V, твердость поверхности зубьев – HB, степень точности передачи – C, крутящий момент, передаваемый шестерней – M, длина венца зуба – b, коэффициент KFβ = 1,2, допускаемое напряжение – [σ]FP.

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
m, мм	1,5	2	1,25	1	1,5	0,8	2	1,25	1,5	1
z	30	25	35	30	25	40	25	30	35	40
V, м/с	2	1,5	1	3	2,5	1,5	2	1	3	3,5
HB	300	370	270	330	380	320	290	360	390	310
C	6	7	8	9	7	6	8	6	8	7
M, Н×м	12	8	10	10	10	8	15	8	15	8
b, мм	15	10	14	8	10	8	12	10	12	8
[σ]FP, МПа	80	80	90	90	100	70	70	80	90	70

Задача 4.6. Определить передаточное отношение червячного механизма, если число заходов червяка – z, коэффициент диаметра – q, модуль – mt, межцентровое расстояние – aW.

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
z	2	4	1	2	2	4	1	1	2	2
q	20	18	16	16	10	20	14	20	18	9
mt, мм	0,6	0,2	0,4	0,5	0,8	1	1,5	1,6	1	2
aW, мм	30	12	12	25	32	48	48	40	27	50

Задача 4.7. Определить основные геометрические размеры косозубого цилиндрического колеса с нормальным модулем mn и числом зубьев z. Профиль зацепления – стандартный, эвольвентный с нормальной высотой зубьев. Угол наклона зуба – β.

37

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
mn, мм	0,5	0,6	0,8	1	1,25	1,5	2	2,5	3	4
z	55	50	45	50	45	40	35	50	45	40
Cosβ	0,985	0,99	0,995	0,98	0,985	0,99	0,995	0,98	0,99	0,995

Задача 4.8. Определить, может ли в червячном механизме с числом заходов червяка z, осевым модулем mt и наружным диаметром червяка da1 ведущим являться червячное колесо. Коэффициент трения – f.

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
z	3	2	4	2	3	4	2	3	4	3
mt, мм	0,5	0,8	1	1,25	1,6	0,5	1	0,6	2	1
da1, мм	11	14,4	27	27,5	35,2	13,5	18	10,8	40	24,4
f	0,1	0,04	0,1	0,03	0,09	0,11	0,05	0,08	0,11	0,07

Задача 4.9. Рассчитать червячную передачу для дистанционного управления клапаном контура реактора (рис. 4.4). Данные для расчета: крутящий момент на валу червячного колеса – МКР; частота вращения вала червяка – n1, вала червячного колеса – n2. Передача должна обеспечивать самоторможение.

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
МКР, Н×м	36	40	30	32	34	38	42	44	46	28
n1, мин-1	940	1000	900	1100	1200	920	960	1600	1400	980
n2, мин-1	31-32	29-30	31-32	30-31	32-33	31-32	31-32	40-41	35-36	31-32

Рис. 4.4

38