- •Т.М. Кокина, п.Д. Павленко, а.П. Павленко, в.Н. Никишин детали машин в примерах и задачах Учебное пособие
- •Содержание
- •Глава I. Основы выбора допускаемых напряжений и коэффициентов безопасности
- •1.1. Общие сведения
- •1.2. Допускаемые напряжения
- •Допускаемые напряжения для углеродистых сталей обыкновенного качества в горячекатаном состоянии
- •Механические свойства и допускаемые напряжения углеродистых качественных конструкционных сталей
- •1.3. Коэффициент безопасности
- •2.Соединения
- •2.1. Сварные соединения. Основные расчетные формулы
- •2.1.1 Расчет сварных соединений, выполненных стыковым швом.
- •2.1.2 Расчет сварных нахлесточных соединений.
- •2.1.3 Расчет пробочных и проплавных соединений.
- •2.1.4 Расчет тавровых соединений.
- •2.1.5 Расчет соединений, выполненных контактной сваркой.
- •2.2 Расчет соединений, включающих группу болтов
- •Глава 3 Расчет передач
- •3.1. Подбор клиноремённой передачи (алгоритм подбора)
- •Проверка ремня на долговечность.
- •3.2. Кинематические и силовые расчёты. Выбор электродвигателя.
- •Выбор электродвигателя
- •Пример кинематического и силового расчетов
- •Глава 4. Расчет на прочность зубчатых передач
- •4,1 Расчёт зубьев на контактную прочность (основные расчётные зависимости).
- •Основные расчетные зависимости при расчёте зубьев на прочность при изгибе
- •2.4. Нагрузочная способность зуба при изгибе. Нагрузочная способность зуба при изгибе при выполнении условий любого критерия.
- •4,2.1 Проектировочный расчёт на контактную выносливость
- •4.2.2. Расчёт на выносливость зубьев при изгибе
- •4.2.4 Расчёт на прочность при изгибе
- •Глава 5. Примеры расчета цилиндрических зубчатых передач
- •5.1 Расчет косозубой зубчатой передачи.
- •5.2 Расчет цилиндрической прямозубой передачи
- •5.1. Выбор материала, определение допускаемых напряжений.
- •5.2. Проектировочный расчет на контактную выносливость.
- •5.2.1 Геометрический расчет.
- •5.2.3 Проверочный расчет зубьев на изгибную выносливость
- •5.3 Подбор чисел зубьев в планетарной передаче.
- •Глава 6. Расчет червячных передач
- •6.1 Выбор материала и расчет допускаемых напряжений
- •6.2. Проектировочный расчет передачи
- •6.3 Проверочный расчет передачи на прочность.
- •6.4. Тепловой расчет.
- •Глава 7 расчет цепных передач
- •7.1 Критерий работоспособности цепных передач. Подбор цепей по несущей способности, особенности эксплуатации
- •7.2. Расчет приводных втулочных и роликовых цепей
- •7.3. Порядок расчета приводных втулочных и роликовых цепей
- •7.4 Пример расчета цепной передачи
- •Глава 8. Подбор подшипников качения
- •8.1 Подбор подшипников по статической грузоподъемности
- •8.2. Подбор подшипников по динамической грузоподъемности
- •8.3 Определение эквивалентной динамической нагрузки
- •8.4 Особенности выбора радиальных подшипников
- •8.5. Особенности выбора радиально-упорных подшипников
- •Определение осевых составляющих от действия радиальных нагрузок радиально-упорных шариковых подшипников
- •8.6. Пример подбора подшипников на заданный ресурс для двухступенчатого зубчатого редуктора
- •9.Расчет валов на выносливость
- •9.1 Проверочный расчет валов на выносливость на примере червячно-цилиндрического редуктора
- •9.1.1 Расчет промежуточного вала
- •3. Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси y в характерных точках сечения а, b, с1, с2, d.
- •9.1.2 Расчет промежуточного вала
- •Определим величину изгибающих моментов в характерных сечениях а, b, с, d.
- •Крутящий момент в сечениях вала.
- •Проверочный расчет валов на прочность.
- •Глава10. Расчет и выбор муфт
- •10.1 Классификация муфт, их назначение
- •Предохранительная кулачковая муфта
- •Муфта с предохранителем
- •10.2 Подбор муфты
- •Расчёт предохранительного устройства
- •Глава11. Расчет коробки скоростей:
- •11.1. Кинематический и силовой расчет привода. Выбор электродвигателя
- •1.2. Уточнение передаточных чисел привода
- •1.3. Определение вращающих моментов на валах коробки (1-я скорость)
- •11.2. Расчёт косозубой цилиндрической передачи (быстроходная ступень, 1-я скорость)
- •11.2.1. Выбор твёрдости, термообработки и материала колёс
- •2.2. Определение допускаемых контактных напряжений и
- •11.2.3. Проектный расчёт
- •11.2.4. Проверочный расчёт
- •11.3. Расчёт косозубой цилиндрической передачи (быстроходная ступень, 2-я скорость)
- •11.3.1. Выбор твёрдости, термообработки и материала колёс
- •3.2. Определение допускаемых контактных напряжений и
- •3.3. Проектный расчёт
- •11.3.4. Проверочный расчёт
- •11.4. Расчёт косозубой цилиндрической передачи (тихоходная ступень) Пример расчета. Выбор твёрдости, термообработки и материала колёс
- •Определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба для зубьев шестерни и колеса
- •Проектный расчёт
- •Проверочный расчёт
- •Литература
6.4. Тепловой расчет.
Червячный редуктор в связи с невысоким КПД и большим выделением теплоты проверяют на нагрев.
Мощность (Вт) на червяке
Температура нагрева масла (корпуса) при установившемся тепловом режиме
без искусственного охлаждения
Температура нагрева масла (корпуса) при охлаждении вентилятором
где коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора в металлическую плиту или раму; — максимальная допустимая температура нагрева масла (зависит от марки масла).
Поверхность А (м2) охлаждения корпуса равна сумме поверхностей всех его стенок за исключением поверхности дна, которой корпус прилегает к плите или раме. Размеры стенок корпуса можно взять по эскизному проекту (см. гл. 3). Приближенно площадь А (м2) поверхности охлаждения корпуса можно принимать в зависимости от межосевого расстояния:
, мм.......80 100 125 140 160 180 200 225 250 280
А (м2).......0,16 0,24 0,35 0,42 0,53 0,65 0,78 0,95 1,14 1,34
Для чугунных корпусов при естественном охлаждении коэффициент теплоотдачи = 12 ... 18 Вт/(м2∙°С) (большие значения при хороших условиях охлаждения).
Коэффициент при обдуве вентилятором:
............................750 1000 1500 3000
...........................24 29 35 50
Здесь — частота вращения вентилятора, мин-1. Вентилятор обычно устанавливают на валу червяка:
Глава 7 расчет цепных передач
7.1 Критерий работоспособности цепных передач. Подбор цепей по несущей способности, особенности эксплуатации
При эксплуатации цепных передач следует учитывать особенности их конструкции:
1. Передачу следует проектировать там, где необходимо сочетание передачи больших нагрузок на большие расстояния (но не более, чет на 5-S метров). Например, в приводе транспортирующих машин непосредственно от редуктора к привод-ному валу конвейера.
При монтаже звёздочек следует предъявлять высокие требования к точности их монтажа и обеспечить благопри-ятные условия смазки цепи.
Во избежание ударов цепи о зубья звёздочки максимальная линейная скорость цепи не должна превышать 10-15 м/с.
При соблюдении перечисленных условий эксплуатации и проектирования долговечность цепной передачи составляет 10-15 тысяч часов работы.
Наиболее характерным видом разрушения цепных передач является износ шарниров цепи, приводящей к её удлинению во время работы и нарушению сопряжения цепи и звёздочки.
Исходя из этого основного критерия (существующего на ряду с остальными, такими как усталостное разрушение соп-ряжённых поверхностей), при подборе цепей исходя из условия ограничения давления Р, приходящегося на единицу площади опорной поверхности шарнира цепи.
7.2. Расчет приводных втулочных и роликовых цепей
Условие отсутствия износа в шарнирах приводных цепей записывается выражением:
Р[Р],(7.1)
где Р - действующее удельное давление в шарнире
[Р] - допускаемое удельное давление в шарнире.
Оно определяется для роликовой цепи
(7.2)
где Ft - окружная сила цепи Н;
КЭ - коэффициент эксплуатации, учитывающий реальные условия эксплуатации цепи;
А - площадь спорной поверхности шарнира* м2 .
При этом:
(7.3)
коэффициент эксплуатации следует выбирать, исхода из реальных эксплуатационных данных:
Кэ = Кg КL КH КP Ксм Креж Кряд ,
где Kg - коэффициент, учитывающий характер действия нагрузки. При спокойной нагрузке следует выбирать Kg = 1, при нагрузке с толчками Kg = 1,2 +1.
KL - коэффициент, учитывающий длину цепи. Его выбирают, если межосевое расстояние цепи составляет:
а = (30 50)t, КL=1
a25t, KL =1,25
а = (60 80)t, KL =0,8,
где t - шаг цепи;
Кн - коэффициент, зависящий от наклона цепи к горизонту,
при угле наклона менее 60° Кн=1,
при угле наклона более 60° Кн =1,25;
КР - коэффициент, зависящий от регулировки натяжения цепи;
Для передачи с регулировкой положения оси одной звёздочки Кр=1; для передачи с оттяжными звёздочками или оттяж-ными роликами Кр=1,1; для передачи с нерегулируемыми Кр=1,25.
Ксм - коэффициент, учитывающий характер смазки.
При смазке в непрерывной масляной ванне или от насоса Ксм =0,8; при непрерывной внутри шарнирной или капельной
смазке Ксм=1; при периодической внутри шарнирной смазке Ксм =1,5.
Креж - коэффициент, зависящий от режима работы
При односменной работе Креж=1, при двусменной Креж =1,25, при трёхсменной работе Креж =1,4;
Кряд - коэффициент, учитывающий рядность цепи.
При односменной Кряд=1, при двухрядной цепи Кряд=1,15, при трёхрядной цепи Кряд =1,25.