- •Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту
- •Содержание
- •Расчет цилиндрической зубчатой передачи (быстроходная ступень)
- •2.1 Допускаемые напряжения контактные и изгиба
- •2.2 Ориентировочные размеры
- •2.3 Коэффициенты нагрузки
- •2.4 Межосевое расстояние
- •3.2 Ориентировочные размеры
- •3.3 Коэффициенты нагрузки
- •3.4 Межосевое расстояние
- •6.2 Расчет промежуточного вала
- •6.3 Расчет тихоходного вала
- •7. Расчет валов
- •Расчет валов на сопротивление усталости
- •8.1 Расчет быстроходного вала на сопротивление усталости
- •9.2 Расчет промежуточного вала на сопротивление усталости
- •9.2 Расчет промежуточного вала на сопротивление усталости
- •Список используемой литературы
Расчет цилиндрической зубчатой передачи (быстроходная ступень)
T1=139.7 Нм – крутящий момент на валу шестерни;
u1=3.2 - передаточное число;
n1=485 об/мин – частота вращения на валу шестерни;
ч – срок службы передачи;
- внешнее зацепление;
β=80 - ориентировочный угол наклона.
2.1 Допускаемые напряжения контактные и изгиба
и - зависят от материала, термообработки и размеров заготовки (,,,); шероховатости (,); окружной скорости (); числа циклов нагружения (,) и реверсивности ().
Принимаем для шестерни и колеса наиболее распространенную сталь 45 с твердостью поверхности зубьев . Которую можно получить при диаметре меньше, или толщине (с учетом выточек) меньше, тогда,.
Напряжение на передаче в целом: для прямозубых колес равно наименьшему из ,; для косозубых колес, при условии, что это значение превышает наименьшее но не более чем на 25%. В нашем случае значениеМПа меньше 583 МПа.
2.2 Ориентировочные размеры
Ориентировочное межосевое расстояние:
Ориентировочный диаметр шестерни;
мм;
Угловая и окружная скорости:
рад/с;
м/с.
2.3 Коэффициенты нагрузки
При шевронном расположении колеса и твердости , примем коэффициент ширины венца относительно межосевого расстояния. Тогда коэффициент относительно диаметра:
0.5*0.3*(3.2+1)=0.63
Коэффициент определяем по графику (прим/с и).
0.0397*0.632*+0.1087*0.63=0.1185;
0.397*0.11852+0.1087*0.1185=0.036183;
1+0.036183*0.46=1.016644;
При скорости 1.78м/с принимаем степень точности9, тогда:
1+(0,0032*9-0,0069)*1,92=1,042;
1+(0.066*9 – 0.0148)*1.92=1.08563;
0.15*(9-5)=0.6;
1+0.6*0.46=1.27
Коэффициенты по контактным напряжениям:
1.016664*1.042*1.276=1.35172;
1.02967*1.08563*1.276=1.42636;
2.4 Межосевое расстояние
410*(3.2+1)*
где .
Округляем в большую сторону по ряду Ra40 в большую сторону до кратного 5:160мм.
2.5 Ширина венца колеса
160*0,3=48мм;
Округляем по ряду Ra40:50мм.
2.6 Подбор модуля зубьев
Минимальное значение модуля из условия прочности на изгиб:
;
Максимальное значение модуля из условия неподрезания зубьев:
;
Среднее значение 0,5(0,996+4,42)=2,7.
Принимаем модуль 3мм.
2.7 Подбор угла наклона и числа зубьев
Принимаем угол наклона зубьев β=80;
Суммарное число зубьев (округляем в меньшую сторону до целого):
Число зубьев шестерни и колеса (округляем до целого):
106-25=81;
2.8 Фактическое передаточное число
;
Для передаточного числа допускается отклонение от заданного до 4 %.
2.9 Проверочный расчет на контактную прочность
Действительное контактное напряжение:
MПа,
где .
Отклонение от допускаемого напряжения составляет
;
Должно выполняться условие: .
2.10 Основные геометрические размеры
Делительные диаметры:
мм;
мм;
Диаметры вершин:
+6=81.73 мм;
245,4+6=251.4 мм;
Диаметры впадин:
-2,5*3=68,23 мм;
245,4-2,5*3=237,9 мм;
Межосевое расстояние (уточненное):
160,56мм;
2.11 Силы в зацеплении
Окружная: ;
Радиальная: ;
Осевая: 518,51Н;
2.12 Проверочный расчет на изгиб
Расчетное напряжение определяют по формулам
для колеса: ;
для шестерни .
Чтобы определить , сначала необходимо найти эквивалентное число зубьев:
25/cos325=27.73;
78/cos325=85.52;
При нулевом смещении удобнее находить по формуле:.
Тогда:
;
;
Коэффициент, учитывающий наклон зуба:
;
.
Расчетные напряжения изгиба в основании ножки зуба
для колеса: ;
для шестерни:
Прочность зубьев на изгиб обеспечена.
расчет ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ (ТИХОХОДНАЯ СТУПЕНЬ)
429.3 Нм – крутящий момент на валу шестерни;
2.45 - передаточное число;
151.56 об/мин – частота вращения на валу шестерни;
ч – срок службы передачи;
- внешнее зацепление;
β=80 - ориентировочный угол наклона.
3.1 Допускаемые напряжения контактные и изгиба
и - зависят от материала, термообработки и размеров заготовки (,,,); шероховатости (,); окружной скорости (); числа циклов нагружения (,) и реверсивности ().
Принимаем для шестерни и колеса наиболее распространенную сталь 45 с твердостью поверхности зубьев . Которую можно получить при диаметре меньше, или толщине (с учетом выточек) меньше, тогда,.
Напряжение на передаче в целом: для прямозубых колес равно наименьшему из ,; для косозубых колес, при условии, что это значение превышает наименьшее но не более чем на 25%. В нашем случае значениеМПа меньше 583 МПа.