- •Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
- •Привод зубчато-рычажного механизма
- •1. Структурный, кинематический и силовой анализ рычажного механизма, входящего в состав привода
- •1.1 Структурный анализ
- •1.2. Кинематическое исследование механизма методом планов
- •Построение планов механизма
- •Построение планов скоростей
- •Построение планов ускорений
- •1.3. Силовой анализ рычажного механизма
- •Определение сил, действующих на звенья механизма и моментов инерции
- •Силовой расчет группы 2-3
- •Силовой расчет начального механизма
- •Рычаг Жуковского
- •Определение кпд исполнительного механизма
- •2. Энерго-кинематический расчет
- •3. Расчет открытой цепной передачи
- •3.1. Проектный расчет
- •3.2. Проверочный расчет
- •4. Выбор материалов, определение допускаемых напряжений и расчет закрытой передачи
- •4.1. Выбор твердости, термообработки и материала колес
- •4.2. Определение допускаемых контактных напряжений
- •4.3. Определение допускаемых напряжений изгиба
- •4.4. Проектный расчет
- •4.5. Проверочный расчет
- •4.6. Силы, действующие в зацеплении
- •5. Предварительный расчет валов и выбор подшипников Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •6. Конструктивные размеры шестерни и колеса
- •7. Конструктивные размеры корпуса редуктора
- •8. Эскизная компоновка
- •9. Смазка редуктора
- •10. Определение опорных реакций в подшипниках, построение эпюр Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •11. Проверочный расчет подшипников Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •12. Проверочный расчет валов на прочность
- •Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •13. Конструирование подшипниковых узлов
- •14. Проверочный расчет стяжных винтов
- •15. Выбор и расчет шпоночных соединений
- •16. Сборка редуктора
- •Список использованных источников
4.4. Проектный расчет
Рисунок 4.1 - Геометрические параметры цилиндрической зубчатой передачи
Межосевое расстояние передачи [6, с.61]:
где - вспомогательный коэффициент, для шевронных передач ;
- коэффициент ширины венца колеса, принимаем ;
u - передаточное число передачи;
- вращающий момент на тихоходном валу редуктора;
- допускаемое контактное напряжение для зубьев колеса;
- коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба, для прирабатывающихся зубьев принимаем [6, с.61].
Принимаем по ГОСТ 2185-66
Модуль зацепления [6, с.62]:
где - вспомогательный коэффициент, для шевронных передач [6, с.62];
- делительный диаметр колеса [6, с.62]:
- ширина венца колеса [6, с.62]:
- допускаемое напряжение изгиба материала.
Принимаем по ГОСТ 9563-60 m [6, с.62].
Угол наклона зубьев [6, с.62]:
Суммарное число зубьев шестерни и колеса [6, с.62]:
Принимаем
Уточняем действительную величину угла наклона зубьев [6, с.62]:
Число зубьев шестерни [6, с.63]:
Принимаем
Число зубьев колеса [6, с.63]:
Принимаем .
Определяем фактическое передаточное число и проверяем его отклонение от заданного [6, с.63]:
Условие выполняется.
Фактические основные геометрические параметры передачи [6, с.63].
Делительный диаметр шестерни и колеса:
Проверка:
Диаметр окружности вершин зубьев шестерни и колеса:
Диаметр окружности впадин зубьев шестерни и колеса:
Ширина венца колеса:
Округляем значение до целого по таблице нормальных линейных размеров, принимаем [6, табл. 13.15, с.326].
Ширина зубчатого венца шестерни [6, с.63]:
Принимаем .
4.5. Проверочный расчет
Проверяем контактные напряжения [6, с.64]:
где - вспомогательный коэффициент, для шевронных передач [6, с.64];
- окружная сила в зацеплении [6, с.64]:
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, зависящий от окружной скорости колес и степени точности передачи; при окружной скорости [6, с.64]:
и степени точности передачи - 9 [6,табл.4.2, с.64] для шевронных передач находим [6, рис. 4.2, с.66];
- коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости колес и степени точности передачи [6, таб.4.3, с.64-65].
Отклонение действительного контактного напряжения от расчетного допускаемого [6, с.65]:
что удовлетворяет условию, т.к. перегрузка по контактным напряжениям допускается до 5%, а недогрузка 10%.
Проверяем напряжение изгиба зубьев колеса [6, с.65]:
где - коэффициент формы зуба колеса. Определяется в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса [6, с.66]:
и с учетом табличных значений [6, табл.4.4, с.67]:
- коэффициент, учитывающий наклон зуба, для шевронных колес [6, с.66]:
– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, для шевронных колес при 9 степени точности [6, с.66];
– коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба, для прирабатывающих зубьев принимаем [6, с.66];
– коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости колес и степени точности передачи [6, таб.4.3, с.65]:
Подставив численные значения, получим:
Условие выполняется.
Проверяем напряжение изгиба зубьев шестерни [6, с.65]:
где - коэффициент формы зуба шестерни. Определяется в зависимости от эквивалентного числа зубьев шестерни [6, с.66]:
и с учетом табличных значений [6, табл.4.4, с.67]:
Условие выполняется.
Основные геометрические параметры передачи сводим в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 - Параметры закрытой зубчатой цилиндрической передачи, мм
Проектный расчет |
||||
Параметр |
Значение |
Параметр |
Значение |
|
Межосевое расстояние aw, мм |
180 |
Угол наклона зубьев β |
|
|
Модуль зацепления m, мм |
2 |
Диаметр делительной окружности, мм: шестерни d1 колеса d2 |
60 300 |
|
Ширина зубчатого венца, мм: шестерни b1 колеса b2 |
114 110 |
Диаметр окружности вершин, мм: шестерни da1 колеса da2 |
64 296 |
|
Число зубьев: шестерни z1 колеса z2 |
26 130 |
Диаметр окружности впадин, мм: шестерни df1 колеса df2 |
55,2 295,2 |
|
Вид зубьев |
Шевронный |
|