- •I общие сведения
- •Смещения инструмента Хе1
- •3 К расчету червячных передач
- •Зависимости приведенного коэффициента трения f ' и угла трения ρ' между червяком и колесом от скорости скольжения Vs
- •К эскизному проектированию передачи и редуктора
- •Значения коэффициента режима работы для муфт
- •5 К расчету корпусных деталей редуктора
- •Библиографический список
- •Оглавление
КАЗАНСКОЕ ВЫСШЕЕ АРТИЛЛЕРИЙСКОЕ КОМАНДНОЕ
УЧИЛИЩЕ (ВОЕННЫЙ ИНСТИТУТ)
имени МАРШАЛА АРТИЛЛЕРИИ М.Н.ЧИСТЯКОВА
А.И. Саломыков
ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА
Справочные материалы
для выполнения курсового проекта
Учебно-наглядное пособие
КАЗАНЬ - 2008
К
УЧИЛИЩЕ (ВОЕННЫЙ ИНСТИТУТ)
имени МАРШАЛА АРТИЛЛЕРИИ М.Н.ЧИСТЯКОВА
А.И. Саломыков
ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА
Справочные материалы
для выполнения курсового проекта
Учебно-наглядное пособие
Допущено ученым советом Казанского высшего артиллерийского
командного училища в качестве учебного пособия для курсантов
училища, обучающихся по направлению подготовки ″Электротехника,
электромеханика и электротехнологии″;
по специальности ″Электромеханика″ и по военной специальности ″Применение подразделений артиллерии″
Казань – 2008
УДК 621. 81
Справочные материалы для выполнения курсового проекта по учебной дисциплине «Прикладная механика» являются учебно-наглядным пособием и представлены в виде таблиц, данные которых необходимы для общего расчета электромеханического (ручного) привода, расчета цилиндрических, конических, червячных передач, эскизного проектирования и конструирования соответствующего одноступенчатого редуктора применительно к механизмам наведения артиллерийских систем и приборов.
Справочные материалы разработаны и составлены доцентом
А.И. Саломыковым.
Иллюстраций – 12; таблиц – 60; библиографий – 6 (назв.).
I общие сведения
Таблица 1
Нормальные линейные размеры, мм
3,2 |
5,6 |
10 |
18 |
32 |
56 |
100 |
180 |
320 |
500 |
3,4 |
6,0 |
10,5 |
19 |
34/35 |
60/62 |
105 |
190 |
340 |
600 |
3,6 |
6,3 |
11 |
20 |
36 |
63/65 |
110 |
200 |
360 |
630 |
3,8 |
6,7 |
11,5 |
21 |
38 |
67/70 |
120 |
210 |
380 |
670 |
4,0 |
7,1 |
12 |
22 |
40 |
71/72 |
125 |
220 |
400 |
710 |
4,2 |
7,5 |
13 |
24 |
42 |
75 |
130 |
240 |
420 |
750 |
4,5 |
8,0 |
14 |
25 |
45/47 |
80 |
140 |
250 |
450 |
800 |
4,8 |
8,5 |
15 |
26 |
48 |
85 |
150 |
260 |
480 |
850 |
5,0 |
9,0 |
16 |
28 |
50/52 |
90 |
160 |
280 |
500 |
900 |
5,3 |
9,5 |
17 |
30 |
53/55 |
95 |
170 |
300 |
530 |
950 |
Примечание. Под косой чертой приведены размеры посадочных мест для подшипника качения.
Таблица 2
Кратные и дольные единицы СИ
Приставка |
Обозначение |
Множитель |
Приставка |
Обозначение |
Множитель |
Тера |
Т |
1012 |
Деци |
д |
10-1 |
Гига |
Г |
109 |
Санти |
с |
10-2 |
Мега |
М |
106 |
Милли |
м |
10-3 |
Кило |
к |
103 |
Микро |
мк |
10-6 |
Гекто |
г |
102 |
Нано |
н |
10-9 |
Дека |
да |
101 |
Пико |
п |
10-12 |
Таблица 3
Соотношения между единицами физических величин
Наименование величины |
Единица |
Соотношения единиц |
|
наименование |
обозначение |
||
Сила, нагрузка, вес |
Ньютон |
Н |
1Н ≈ 0,1 кг 1кН ≈ 0,1 т |
Линейная нагрузка |
Ньютон на метр |
Н/м |
1Н/м ≈ 0,1 кг/м 1кН/м ≈ 0,1 т/м |
Поверхностная нагрузка, механическое напряжение, модуль упругости |
Паскаль (ньютон на квадратный метр) |
Па (Н/м2) |
1Па ≈ 0,1 кг/м3 1кПа ≈ 0,1 т/м2 1МПа ≈10 кг/см2 1МПа ≈ Н/мм2 |
Момент силы, момент пары сил |
Ньютон-метр |
Н·м |
1Н·м ≈ 0,1 кг·м 1кН·м ≈ 0,1 т·м 1Н·м ≈ 103 Н·мм |
Мощность |
Ватт (джоуль в сек) |
Вт кВт |
1 Вт ≈ 0,1 кг·м/с 1 кВт = 103 Вт |
Работа (энергия) |
Джоуль |
Дж |
1 Дж ≈ 0,1 кг·м |
Таблица 4
Общие данные по материалам для всех видов задач
Материал |
Модули упругости |
Температурный коэффициент, α |
Коэффициент Пуассона, μ |
Плотность ρ, кг/м3 |
|
Е, МПа |
G, МПа |
||||
Сталь |
2·105 |
0,8·105 |
12·10-6 |
0,25 ÷ 0,30 |
7850 |
Чугун |
1·105 |
0,45·105 |
10·10-6 |
0,23 ÷ 0,27 |
7200 |
Медь |
1·105 |
0,4·105 |
16·10-6 |
0,32 |
8500 |
Алюминий и дюраль |
0,7·105 |
0,27·105 |
23·10-6 |
0,30 |
2700 |
Бронза |
1,1·105 |
0,4·105 |
17·10-6 |
0,35 |
8760 |
Латунь |
1,0·105 |
0,36·105 |
- |
0,34 |
8500 |
Дерево (вдоль волокон) |
0,1·105 |
0,05·105 |
- |
0,49 |
550 (сосна) |
Бакелит |
0,02·105 |
- |
- |
0,36 |
- |
Целлулоид |
0,02·105 |
- |
- |
0,35 |
- |
Таблица 5
Механические характеристики некоторых марок стали
Марка |
Диаметр заготовки, мм |
σв, МПа |
σт, МПа |
НВ |
Термообработка |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Ст.2 |
Сортовая сталь толщиной до 250 мм |
330…412 |
180…210 |
133 |
- |
Ст.3 |
370…460 |
210…235 |
132 |
- |
|
Ст.4 |
Сортовая сталь толщиной до 250 мм |
410…500 |
235…250 |
152 |
- |
Ст.5 |
До 100 100…300 300…500 500…700 |
530 490 450 440 |
270 260 230 220 |
140…165 |
|
Ст.6 |
До 100 100…300 |
630 590 |
300 300 |
|
|
10 |
- |
333 |
206 |
137 |
H |
20 |
- |
412 |
245 |
156 |
H |
30 |
- |
490 |
294 |
179 |
H |
35 |
До 100 100…300 |
510 490 |
265 255 |
140…187 |
H |
40 |
До 100 100…300 300…500 |
550 530 510 |
280 270 260 |
152…207 |
Н |
45 |
До 100 100…300 300…500 500…700 40…60 60…90 90…120 180…250 |
590 570 550 530 780…880 730…830 680…780 640…740 |
300 290 280 270 540 440 390 340 |
167…217
223…250 207…236 194…222 180…207 |
H
У |
50 |
До 100 100…300 300…500 |
610 590 570 |
320 300 290 |
180…229 |
Н |
50 |
До 200 |
790 |
540 |
258…310 |
У |
50Г |
До 100 100…200 |
140 690 |
410 390 |
241…285 |
У |
20Х |
До 120 |
920 |
700 |
197 |
3; HO
|
Продолжение табл.5
|
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
30ХГС |
До 60 100…160 |
980 890 |
840 690 |
215…229 |
H |
35Х |
До 60 60…100 100…200 |
940 740 690 |
740 490 440 |
190…241 |
H |
35Х |
До 200 |
740 |
490 |
220…260 |
У |
40Х |
До 60 100…200 200…300 300…600 |
980 760 740 690 |
790 490 490 440 |
200…230 |
Н |
40Х |
До 120 120…150 150…180 180…250 |
880…988 830…930 780…860 730…830 |
690 590 540 490 |
257…285 243…271 230…257 215…243 |
У |
40ХН |
До 60 60…100 100…300 300…500 |
980 840 790 740 |
790 590 570 550 |
220…250 |
H |
40ХН |
До 150 150…180 180…250 |
880…980 830…930 790…880 |
690 590 540 |
265…295 250…280 235…265 |
У |
12ХНЗА |
До 80 80…120 |
1000 920 |
800 700 |
300 250 |
3; HO 3; HO |
20Х2А4А |
До 100 |
1250 |
1070 |
360 |
3; HO |
18ХГТ |
40…120 |
1000 |
800 |
240 |
3; HO |
30 ХГТ
|
До 120 120…200 |
1100 900 |
800 750 |
300 270 |
3; HO 3; HO |
65 70 75 80 85 60Г; 65Г 70Г 60С2 60С2Г |
|
981 1030 1079 1079 1128 981 1030 1275 1471 |
785 834 883 932 981 785 834 1177 1324 |
250 263 279 296 296 279 279 296 314 |
Без термо- обработки - / - - / - - / - - / - - / - - / - - / - |
Таблица 6
Отливки из серого чугуна (ГОСТ 1412-70)
Марка чугуна |
Предел прочности, МПа |
Твердость по Бринеллю НВ |
||
при растяжении, σВР |
при сжатии, σВС |
при изгибе, σВИ |
||
СЧ 12-28 СЧ 15-32 СЧ 18-36 СЧ 21-40 СЧ 24-44 СЧ 28-48 СЧ 32-52 СЧ 35-56 |
122 153 183 214 245 286 326 357 |
510 612 683 765 846 917 1020 - |
286 326 365 408 448 489 530 557 |
143..229 163…229 170…229 170…241 170…241 170…241 187…225 197…269 |
Таблица 7
Отливки из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом
(ГОСТ 7293-79)
Марка чугуна |
σВ, МПа |
σТ, МПа |
δ, % |
НВ |
ВЧ 38-17 ВЧ 42-12 ВЧ 45-5 ВЧ 50-7 ВЧ 50-2 ВЧ 60-2 ВЧ 70-2 ВЧ 80-2 ВЧ 100-2 ВЧ 120-2 |
373 412 490 490 490 588 686 784 981 1177 |
235 274 333 343 343 393 441 490 686 882 |
17 12 5 7 2 2 2 2 2 2 |
137…166 137…196 157…215 167…236 176…255 196…274 224…294 245…323 264…353 296…372 |
Таблица 8
Твердость и режимы отливок из антифрикционного чугуна
(ГОСТ 1585-79)
Марка чугуна |
НВ |
Давление Р, МПА не более |
Окружная скорость V, м/с |
АЧС-1 |
170…230 |
490 1370 |
5,0 0,3 |
АЧС-2 |
170…220 |
980 10 |
0,3 3,0 |
АЧС-3 АЧС-4 |
150…180 170…200 |
590 1470 |
1,0 5,0 |
АЧС-5 |
175..220 |
1960 2940 |
1,0 0,4 |
АЧС-6 |
28…110 |
880 |
4,0 |
АЧВ-1 |
200…250 |
145 1960 |
10,0 1,0 |
АЧВ-2 |
160…190 |
100 1175 |
5,0 1,0 |
АЧК-1 |
183…220 |
1960 |
2,0 |
АЧК-2 |
160…190 |
50 1175 |
5,0 1,0 |
Таблица 9
Электродвигатели общего применения, асинхронные
(переменного тока, закрытые, обдуваемые)
Мощность Р, кВт |
Синхронная частота, об/мин (мин-1) |
|||
3000 |
1500 |
1000 |
750 |
|
0,25 |
- |
- |
- |
71B8/680 |
0,37 |
- |
- |
71A6/910 |
80A8/675 |
0,55 |
- |
71A4/1390 |
71B6/900 |
80B8/700 |
0,75 |
71A2/2840 |
71B4/1390 |
80A6/915 |
90LA8/700 |
1,1 |
71B2/2810 |
80A4/1420 |
80B6/920 |
90LB8/700 |
1,5 |
80A2/2850 |
80B4/1415 |
90L6/935 |
100L8/700 |
2,2 |
80W2/2850 |
90L4/1425 |
100L6/950 |
112MA8/700 |
3 |
90L2/2840 |
100S4/1435 |
112MA6/955 |
112MB8/700 |
4 |
100S2/2880 |
100L4/1430 |
112MB6/950 |
132S8/720 |
5,5 |
100L2/2880 |
112M4/1445 |
132S6/965 |
132M8/720 |
7,5 |
112M2/2900 |
132S4/1455 |
132M6/970 |
160S8/730 |
11 |
132M2/2900 |
132M4/1460 |
160S6/975 |
160M8/730 |
15 |
160S2/2940 |
160S4/1465 |
160M6/975 |
180M8/730 |
18,5 |
160M2/2940 |
160M4/1465 |
180M6/975 |
- |
22 |
180S2/2945 |
180S4/1470 |
- |
- |
30 |
180M2/2945 |
180M4/1470 |
- |
- |
Примечание. Перед косой чертой обозначен тип двигателя единой серии 4А, после черты – асинхронная частота, об/мин.
Диаметры вала электродвигателей (мм)
71A 71B |
80A 80B |
90L |
100S 100L |
112M |
132S 132M |
160S2 160M2 |
160S; M 4, 6, 8 |
180S2 180M2 |
180S; M 4, 6, 8 |
19 |
22 |
24 |
28 |
32 |
38 |
42 |
48 |
48 |
55 |
Таблица 10
Электродвигатели общего применения, асинхронные
(в защищенном (А), закрытом обдуваемом (АО) исполнении)
Мощность Р, кВт |
Синхронная частота, об/мин |
Диаметр вала,мм |
|||
3000 |
1500 |
1000 |
750 |
||
0,6 |
31АО2/2860 |
31АО4/1410 |
32АО6/930 |
- |
18 |
1,0 |
32АО2/2850 |
32АО4/1410 |
41АО6/930 |
- |
18 |
1,7 |
41АО2/2850 |
41АО4/1420 |
42АО6/930 |
- |
25 |
2,8 |
42АО2/2870 |
42АО4/1420 |
51АО6/930 |
- |
25 |
4,5 |
51АО2/2900 |
51АО4/1440 |
52АО6/950 |
62АО8/730 |
35 |
7,0 |
52АО2/2900 |
52АО4/1440 |
62АО6/980 |
63АО8/730 |
35 |
10,0 |
62АО6/2930 |
62АО4/1460 |
63АО6/980 |
72АО8/730 |
45 |
14,0 |
63АО2/2930 |
63АО4/1460 |
72АО6/980 |
73АО8/730 |
45 |
20,0 |
72АО2/2940 |
72АО4/1460 |
73АО6/980 |
81АО8/730 |
55 |
28,0 |
73АО2/2940 |
73АО4/1460 |
82АО6/980 |
83АО8/730 |
55 |
40,0 |
82АО2/2950 |
82АО4/1470 |
83АО6/980 |
93АО6/730 |
65 |
Примечание. В таблицах 9 и 10 первые две или три цифры – высота оси вала от опорной поверхности лапок двигателя; далее тип двигателя и число полюсов; после черты – асинхронная частота вращения, об/мин.
Таблица 11
Технические данные двигателей постоянного тока
серии 2П общепромышленного применения (напряжение 27В,
закрытого типа с принудительной вентиляцией)
Тип двигателя |
Мощность, кВт |
Частота вращения, об/мин |
|
номинальная |
максимальная |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
2ПН132МУХЛ4 |
1,6 |
750 |
2500 |
2ПН132МГУХЛ4 |
2,5 |
1000 |
3000 |
2ПН132LУХЛ4 |
1,9 |
750 |
2500 |
2ПН132LГУХЛ4 |
5,5 |
1000 |
4000 |
2ПБ132МУХЛ4 |
1,6 |
1500 |
4000 |
2ПБ132МГУХЛ4 |
1000 |
3000 |
|
2ПБ132LУХЛ4 |
1,3 |
800 |
2500 |
2ПБ132LГУХЛ4 |
1,9 |
1060 |
3000 |
2ПО132МУХЛ4 |
1,3 |
800 |
2500 |
2ПО132МГУХЛ4 |
1,8 2,8 |
1000 1500 |
3000 4000 |
2ПО132УХЛ4 |
1,6 |
800 |
3000 |
Продолжение таблицы 11
1 |
2 |
3 |
4 |
2ПО132ГУХЛ4 |
2,2 |
1000 |
3000 |
2ПФ132МУХЛ4 |
2 |
750 |
2500 |
2ПФ132МГУХЛ4 |
3 4 |
1060 1500 |
3000 4200 |
2ПФ132УХЛ4 |
2,8 |
750 |
2500 |
2ПФ132ГУХЛ4 |
4,2 |
950 |
4000 |
2ПН160МУХЛ4 |
3 |
750 |
2500 |
2ПН160МГУХЛ4 |
4,5 |
950 |
4000 |
2ПН160УХЛ4 |
4 |
750 |
1850 |
2ПН160ГУХЛ4 |
6,3 |
1000 |
3000 |
2ПБ160МУХЛ4 |
2,1 |
750 |
2500 |
2ПБ160МГУХЛ4 |
2,5 |
1000 |
3000 |
2ПБ160УХЛ4 |
2,5 |
750 |
3000 |
2ПБ160ГУХЛ4 |
3,2 |
1060 |
3000 |
2ПО160МУХЛ4 |
2,5 |
750 |
3000 |
2ПО160МГУХЛ4 |
3,2 |
1000 |
3000 |
2ПО160УХЛ4 |
3,2 |
750 |
3000 |
2ПО160ГУХЛ4 |
4 |
1000 |
2500 |
2ПФ160МУХЛ4 |
4,2 |
750 |
2500 |
2ПФ160МГУХЛ4 |
6 |
1000 |
4000 |
2ПН200LУХЛ4 |
11 |
800 |
3000 |
2ПН200LУХЛ4 |
11 |
750 |
1850 |
|
16 |
1000 |
3000 |
2ПБ200LУХЛ4 |
15 |
2300 |
3500 |
2ПФ200LУХЛ4 |
15 |
750 |
2500 |
2ПФ225LУХЛ4 |
15 |
500 |
1800 |
Примечание. 2П - серия двигателя; третья буква – способ охлаждения (Н - с самовентиляцией, О – обдувом, Б – естественное охлаждение, Ф – с независимым охлаждением); цифры 132, 166, 200 – высота оси вала двигателя от опорной поверхности лапок; М, МГ, LГ, L – способ монтажа элементов; УХЛ4 – климатические условия применения и категория размещения – машина для применения в районах с умеренным и холодным климатом при размещении в закрытых помещениях (4).
Таблица 12
Технические данные двигателей постоянного тока специального
назначения, применяемые в электроприводах ракетно-артиллерийских систем (закрытого типа с принудительной вентиляцией)
Тип двигателя |
Рном, кВт |
Uном, В |
Iном, A |
nном, об/мин |
nmax, об/мин |
ЗДТ.31 |
1,4 |
24 |
80 |
2350 |
4000 |
ГТ – 3 |
1,35 |
24 |
79 |
1940 |
3000 |
ЗДТ.52 |
2,3 |
24 |
135 |
2650 |
4500 |
ДК – 908А |
2,5 |
24 |
110 |
1600 |
2500 |
ДКВ – 908 |
2,5 |
24 |
110 |
1600 |
2500 |
РТ – 13Б |
3 |
24 |
100 |
1550 |
2500 |
ЗДТ.61 |
3 |
24 |
100 |
1800 |
3500 |
РТ – 2 |
3,6 |
24 |
115 |
1550 |
3000 |
ЗДВ – 76 |
3,8 |
24 |
120 |
1450 |
3000 |
ЗДТ.73 |
5,5 |
24 |
165 |
1500 |
3500 |
РТ.8М |
6 |
24 |
185 |
1200 |
2500 |
ЗДТ.82 |
7,5 |
24 |
125 |
1450 |
3000 |
4ДТ.002 |
10 |
24 |
150 |
3200 |
5000 |
ЗДТ - 84 |
21 |
24 |
230 |
3600 |
5500 |
Таблица 13
Технические данные двигателей постоянного тока специального
назначения, применяемые в электроприводах ракетно-артиллерийских систем (закрытого типа с принудительной вентиляцией)
Тип двигателя |
Рном, кВт |
Uном, В |
Iном, A |
nном, об/мин |
nmax, об/мин |
ГТ-1 |
0,5 |
24 |
38 |
1600 |
2500 |
ГТ – 1Б |
0,6 |
24 |
13 |
3300 |
4000 |
ДК – 907 |
1,35 |
24 |
62 |
1730 |
2500 |
ДКВ – 907 |
1,35 |
24 |
62 |
1730 |
2500 |
ЗДН.37 |
2 |
24 |
70 |
1650 |
2500 |
ЗДН.32 |
2,2 |
24 |
70 |
3000 |
4000 |
ЗДН.51 |
2,2 |
24 |
130 |
2250 |
3500 |
ГТ – 5 |
2,6 |
24 |
70 |
2450 |
4000 |
РТ – 14А |
3 |
24 |
95 |
1700 |
2500 |
ЗДН.57 |
3,4 |
24 |
115 |
2650 |
3000 |
РТ – 14К |
3,5 |
24 |
115 |
1250 |
2500 |
ЗДВ.67 |
3,5 |
24 |
120 |
2650 |
3000 |
ЗДН.61 |
5 |
24 |
160 |
1650 |
3000 |
ЗДН.63 |
5,5 |
24 |
95 |
3200 |
4000 |
ЗДН.71 |
6 |
24 |
190 |
1350 |
2500 |
Таблица 14
Значения КПД и передаточных отношений i (чисел u) передач
Передача |
КПД, η |
Передаточное отношение (число) |
Закрытая цилиндрическая |
0,96…0,98 |
2…6,3 |
Открытая цилиндрическая |
0,95…0,96 |
4…6 |
Закрытая коническая |
0,95…0,97 |
1…4 |
Закрытая червячная при числе заходов червяка: |
|
|
z1 = 1 |
0,70…0,80 |
30…80 |
z1 = 2 |
0,75…0,85 |
15…50 |
z1 = 4 |
0,85…0,92 |
8…20 |
Планетарная по схеме 2К - h |
0,96…0,98 |
3…15 |
Волновая |
0,72…0,91 |
70…300 |
Ременная |
0,94…0,96 |
2…4 |
Цепная |
0,92…0,95 |
1,5…4 |
Муфта соединительная |
0,98 |
|
Подшипники качения (одна пара) |
0,99 |
|
Таблица 15
Стандартные передаточные числа u (отношения i )
Передача |
Значения u=i |
Цилиндрическая (ГОСТ 2185 – 66) |
1 ряд: 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3 |
2 ряд: 1,4; 1,8; 2,24; 2,8; 3,55; 4,5; 5,6; 8,0 |
|
Коническая (ГОСТ 12289 – 76) |
1 ряд: 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5 |
2 ряд: 1,12; 1,4; 1,8; 2,24; 2,8; 3,55; 4,5; 5 |
|
Червячная (ГОСТ - 2144 – 76) |
1 ряд: 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80 |
2 ряд: 9; 11,2; 14; 18; 22,4; 28; 35,5; 45; 56; 71 |
Примечание. Первый ряд предпочтительнее.
2 К РАСЧЕТУ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ И КОНИЧЕСКИХ
ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
Материалы для изготовления зубчатых колес
и варианты термической обработки (ТО)
I – стали, одинаковые для колеса и шестерни марок: 45, 40Х, 40ХН, 35ХМ, 45ХЦ. ТО колеса – улучшение, 235…262 НВ. ТО шестерни – улучшение, 269…302 НВ;
II – стали, одинаковые для колеса и шестерни, марок: 40Х, 40ХН, 35ХМ и 45 ХЦ. ТО колеса – улучшение, 269…302 НВ. ТО шестерни – улучшение и закалка ТВЧ, 45…56 НRC;
III – стали, одинаковые для колеса и шестерни, марок: 40Х, 40ХН, 35ХМ и 45ХЦ. ТО колеса и шестерни – улучшение и закалка ТВЧ, 45…56 НRC;
IV- стали, одинаковые для колеса и шестерни марок: 20Х, 20ХНМ, 18ХГТ, 12ХНЗА, 25ХГНМ. ТО колеса и шестерни одинаковые – улучшение, цементация и закалка, 56…63 НRC.
Таблица 16
Основные материалы для изготовления зубчатых колес
Марка стали |
Твердость |
σТ, Н/мм2 |
Термообработка |
Предельные размеры заготовки, мм |
||
сердцевины НВ |
поверхности |
Dпред |
Sпред |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
45 |
235…262 269…302 |
235…262 НВ 269…302 НВ |
540 650 |
Улучшение -//- |
125 80 |
80 50 |
40Х |
235…262 269…302 269…302 |
235…262 НВ 269…302 НВ 45…50 НRС |
640 750 750 |
Улучшение -//- Улучшение и закалка ТВЧ |
200 125 125 |
125 80 80 |
40ХН 40ХН 35ХМ |
235…262 269…302 269…302 |
235…262 НВ 269…302 НВ 48…53НRC |
630 750 750 |
Улучшение -//- Улучшение и закалка ТВЧ |
315 200 200 |
200 125 125 |
45ХЦ |
235…262 269…302 269…302 |
235…262 НВ 269…302 НВ 50…56НRC |
660 780 780 |
Улучшение -//- Улучшение и закалка ТВЧ |
315 200 200 |
200 125 125 |
Продолжение таблицы 16
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
20Х 20ХНМ 18ХГТ 12ХНЗА 25ХГНМ |
300…400 |
56…63НRC |
800 |
Улучшение, цементация и закалка |
200 |
125 |
Примечания: 1. Чем выше твердость рабочей поверхности зубьев, тем выше допускаемые контактные напряжения и тем меньше размеры передачи.
2. Dпред и Sпред - допускаемые по условиям термообработки диаметр шестерни и толщина стенок колеса.
3. Твердость HRC переводят в твердость НВ:
HRC… |
16 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
47 |
48 |
51 |
53 |
61 |
64 |
70 |
HB… |
202 |
217 |
248 |
286 |
320 |
363 |
429 |
440 |
460 |
495 |
522 |
627 |
653 |
745 |
Таблица 17
Пределы контактной и изгибной выносливости зубьев
Материал |
Термообработка |
Твердость зубьев, НВ |
[σ]НО, Н/мм2 |
[σ]F0, Н/мм2 |
Углеродистые и легированные стали: 40; 45, 40X, 40XH, 35XM, 45ХЦ |
У |
< 350 |
1,8НВср+67
2HBср + 70 |
1,03 HBср |
Легированные стали: 40X, 40ХН, 50XH, 35XM, 45ХЦ |
ОЗ, ТВЧ |
375…490 |
14НRСср+170 |
600…700 |
Легированные стали: 20X, 20XHМ, 18XГТ, 12ХНЗА, 25ХГНМ |
Ц и ПЗ |
550…600 |
19НRCср |
750…800 |
Чугун СЧ35 |
- |
185…255 |
550 |
115 |
Текстолит ПТ и ПТК |
- |
30…35 |
45…55 |
40 |
ДСП |
- |
30…50 |
50…60 |
50 |
Полиамид (капролон) |
- |
14…15 |
42 |
30 |
Примечания: 1. У – улучшение; ОЗ – объемная закалка; ПЗ – поверхностная закалка; Ц – цементация; ТВЧ – током высокой частоты.
2. [σ]НО и [σ]F0 - пределы контактной и изгибной выносливости материала при базовом числе циклов нагружения NНО = 12·107; NFO = 4·106.
Таблица 18
Значения коэффициента ширины колеса
по межосевому расстоянию в зависимости
от положения колес, относительно опор, т.е. индекса схемы S
Расположение колес |
Индекс cхема, S |
Ψва |
Симметричные Несимметричные Консольные |
8 4 2 или 1 |
0,315…0,4 0,25…0,315 0,2…0,25 |
Примечания: 1. Индекс схемы S2 – опора роликоподшипника;
S1 – опора шарикоподшипника.
2. Значения Ψва принимают из ряда 0,2; 0,25; 0,315; 0,4; 0,5.
3. Коэффициент межосевого расстояния Ка = 49,5 для прямозубых колес и Ка = 43,0 для косозубых, если момент Т, в Н·мм.
4. Для материалов НВ < 350 с термической обработкой по вариантам 1 и 2 коэффициент концентрации нагрузки КНβ = 1.
Таблица 19
Нормальные модули mn цилиндрических зубчатых колес
и окружные модули mte конических прямозубых колес
(ГОСТ 9563 – 60), мм
1 ряд |
0,1 2,5 60 |
0,12 3,0 80 |
0,15 4,0 |
0,2 5,0 |
0,25 6 |
0,3 8 |
0,4 10 |
2 ряд |
0,18 4,5 |
0,22 5,5 |
0,28 7 |
0,35 9 |
0,45 11 |
0,55 14 |
0,7 18 |
|
|||||||
1 ряд |
0,5 12 |
0,6 16 |
0,8 20 |
1,00 25 |
1,25 32 |
1,5 40 |
2,00 50 |
2 ряд |
0,9 22 |
1,25 28 |
1,376 36 |
1,75 45 |
2,25 55 |
2,75 70 |
3,5 |
Примечание. Коэффициент модуля Кm для колес: прямозубых – 6,8; косозубых – 5,8; шевронных – 5,2.
Таблица 20
Степень точности передач по нормам плавности
в зависимости от скорости
Степень точности передачи |
Окружная скорость V, Vm; скорость скольжения VS, м/с |
|||
цилиндрической |
конической |
червячной VS |
||
прямозубой |
косозубой |
прямозубой |
||
6-я - высокоточные |
< 20 |
< 30 |
< 12 |
< 15 |
7-я - точные |
< 12 |
< 20 |
< 8 |
< 10 |
8-я – средней точности |
< 6 |
< 10 |
< 4 |
< 5 |
9-я – пониженной точности |
< 2 |
< 4 |
< 3,0 |
< 2 |
Примечания: 1. Для прямозубых колес КFα = 1.
2. Для колес с углом β > 0 принимают:
степень точности … 6 7 8 9
КFα … 0,72 0,81 0,91 1,0
3. Значение коэффициента КFV принимают: для прямозубых колес при < 350 НВ – 1,4; >350 НВ – 1,2; для косозубых колес соответственно–1,2 и 1,1.
4. При вариантах ТО колес I и II и V ≤ 15 м/с КFβ = 1,0.
5. Для прямозубых колес КНα = 1,0; для косозубых КНα = 1,1.
6. Для прямозубых колес КНV = 1,2; для косозубых КНV = 1,1.
Таблица 21
Коэффициент формы зуба VF для эвольвентного
наружного зацепления при α = 200
Число зубьев |
YF |
Число зубьев |
YF |
Число зубьев |
YF |
17 20 22 24 25 26 |
4,27 4,07 3,98 3,92 3,90 3,88 |
28 30 35 40 45 50 |
3,84 3,80 3,75 3,70 3,66 3,65 |
65 80 100 200 |
3,62 3,61 3,59 3,59 |
Таблица 22
Коэффициенты смещения Хе1 и Хе2 для определения
внешнего диаметра конических прямозубых колес
z1 |
Хе при передаточном числе u |
|||||||
1,0 |
1,25 |
1,6 |
2,0 |
2,5 |
3,15 |
4,0 |
5,0 |
|
12 13 14 15 16 18 20 25 30 |
- - - - - 0,00 0,00 0,00 0,00 |
- - - 0,18 0,17 0,15 0,14 0,13 0,11 |
- - 0,34 0,31 0,30 0,28 0,26 0,23 0,19 |
- 0,44 0,42 0,40 0,38 0,36 0,34 0,29 0,25 |
0,50 0,48 0,47 0,45 0,43 0,40 0,37 0,33 0,28 |
0,53 0,52 0,50 0,48 0,46 0,43 0,40 0,36 0,31 |
0,56 0,54 0,52 0,50 0,48 0,45 0,42 0,38 0,33 |
0,57 0,55 0,53 0,51 0,49 0,46 0,43 0,39 0,34 |
Примечания:1. Хе1 = - Хе2;
2. Если z1 и u отличаются от табличных, то коэффициент Хе1 и Хе2 принимают с округлением в большую сторону.
Таблица 23
Коэффициенты формы зуба YF в зависимости от коэффициента