- •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
7.3. Порядок расчета приводных втулочных и роликовых цепей
При проектировании цепных передач, исходят из кинематического и силового расчёта, определяют передаточное число цепи Uц = 2 5, частоты вращения валов ведущей (n1) и ведомой (n2) звёздочек, а так же действующие крутящие моменты этих валов (Т1 и Т2).
Эти данные используют в качестве исходных. Последовательность подбора цепей может быть сформулирована следую-щим образом:
1. Исходя из данных таблицы 6.1 приложения 6.2, задаются числом зубьев малой звёздочки, которое выбирают нечётными из ряда:
15,17, 19,21,23,25,27,29,31,
Число зубьев ведомой (большой) звёздочки определяют Z2 =Zц, при этом его выбирают чётным из ряда:
38, 58, 76, 95, 114, 122.
2. Задаются шагом цепи. Шаг цепи можно выбирать минимальным по таблице 2 приложения Z по имеющейся часто-те вращения, что даст наименьший габарит передачи. Если выбранный шаг не будет удовлетворять нижеследующему расчёту, его увеличивают, последовательно перебирая шаги от меньшего к большему.
Чтобы сократить расчёт, шаг можно задавать по формуле:
t = (7.4)
где коэффициенты 12,8 и 13,5 соответственно следует относить к цепям типа ПР и ПРЛ.
3. Определяется окружное усилие цепи
(7.5)
где Т1, Т2- крутящие моменты, ведущей и ведомой звёздочек, Нм;
Д1, Д2 - диаметры звёздочек, м:
4. По данным приложения 1 по формулам (6.3) определяется площадь опорной поверхности шарнира.
5. Ориентировочно определяется коэффициент эксплуатации КЭ, при этом задаваясь некоторыми данными на проектном уровне.
6. По формуле (2) определяется действительное удельное давление в шарнире р и делается сравнение по условию р[р], по формуле (1).
Если в условии (1) имеет место запас, превышающий 15%, то шаг цепи уменьшают до ближайшего меньшего, повто-ряя п.п. 3-6. В случае невыполнения условия (6.1) шаг увеличивают или переходят к двухрядной цепи, при этом следует учесть, что формула (6.3) с учётом неравномерности нагрузки по рядам будет иметь вид:
(7.6)
где тр = 1,7 для двухрядной и тр = 2,5 для трех рядной цепи.
Допустимое удельное давление в шарнире для роликовых цепей, МПа [р] (приведено в таблице 7.1).
Таблица 671
Шаг цепи t, мм
|
Частота вращения малой звёздочки n1, мин-1 | ||||||
50 |
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
1200 | |
12,715,875 |
35
|
31,5 |
28,7 |
26,2 |
24,2 |
22,4 |
21,0 |
19,0525,4 |
30,0 |
26,2 |
23,4 |
21,0 |
19,0 |
17,5 | |
31,7538,1 |
28,7 |
24,2 |
21,0 |
18,5 |
16,6 |
15,0 | |
44,4550,8 |
26,2 |
21,0 |
17,5 |
15,0 |
|
- |
Приложение 1
Таблица 7.2
Размеры приводной роликовой однорядной и многорядной цепей по ГОСТ 13568-75
Обозначение цепи
|
Шаг цепи t, мм
|
Ввн не менее |
Диаметр валика d, мм |
Разрушающая нагрузка Fb , кН |
Масса 1 м цепи q, кг |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
ПР-8-460 |
8 |
3 |
2,31 |
4,6 |
0,2 |
ПР-9,525-910 |
9,525 |
5,72 |
3,28 |
9,1 |
0,45 |
ПР-12,7-900-1 |
12,7. |
2,4 |
3,66 |
9,0 |
0,3 |
ПР-12,7-900-2 |
12,7 |
3,3 |
3,66 |
9,0 |
0,35 |
ПР-12,7-1820-1 |
12,7 |
5,4 |
4,45 |
18,2 |
0,65 |
ПР-12,7-1820 |
12,7 |
7,5 |
4,45 |
18,2 |
0,75 |
ПР-15,875-2270-1 |
15,875 |
6,48 |
5,08 |
22,7 |
0,8 |
ПР-15,875-2270-2 |
15,875 |
9,65 |
5,08 |
22,7 |
1,0 |
ПР-19,05-3180 |
19,05 |
12,7 |
5,96 |
31,8 |
1,9 |
ПР-25,4-5670 |
25,4 |
15,88 |
7,95 |
56,7 |
2,6 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
ПР-31,75-8850 |
31,75 |
19,05 |
9,55 |
88,5 |
3,8 |
ПР-38,1-12700 |
38,1 |
25,4 |
11,1 |
127 |
5,5 |
ПР-44,45-17240 |
44,45 |
25,4 |
12,7 |
172,4 |
7,5 |
ПР-50,8-22680 |
50,8 |
31,75 |
14,29 |
226,8 |
9,7 |
ПР-63,5-35380 |
63,5 |
38,1 |
19,84 |
353,8 |
16,0 |
Двухрядные: |
|
|
|
|
|
2ПР-12/7-3180 |
12,7 |
7,75 |
4,45 |
31,8 |
1,4 |
2ПР-15,875-4540 |
15,875 |
9,65 |
5,08 |
45,4 |
1,9 |
2ПР-19,05-7200 |
19,05 |
12,7 |
5,88 |
72,0 |
3,5 |
2ПР-25,4-11340 |
25,4 |
15,88 |
7,95 |
113,4 |
5,0 |
2ПР-31,75-17700 |
31,75 |
19,05 |
9,55 |
177,0 |
7,3 |
2ПР-38,1-25400 |
38,1 |
25,4 |
11,12 |
254,0 |
11,0 |
2ПР-44,45- 34480 |
44,45 |
25,4 |
12,72 |
344,8 |
14,4 |
2ПР-50,8-45360 |
50,8 |
31,75 |
14,29 |
453,6 |
19,1 |
Приложение 2
Таблица 7.3
Рекомендуемые числа зубьев малой звёздочки
Тип цепи |
Передаточное отношение | ||
12 |
24 |
46 | |
Втулочная, роликовая |
2832 |
2025 |
1618 |
Зубчатая |
3235 |
2830 |
2025 |
Таблица 7.4
Наибольшие допустимые частоты вращения, мин-1
Шаг цепи t, мм |
15,8 7 |
19,25 |
25, 4 |
31,75 |
38, 1 |
44,45 |
50, 8 |
60,3 |
Втулочная (роликовая) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Z1=23 |
2100 |
1500 |
1250 |
1100 |
800 |
750 |
650 |
600 |
Z1 =30 |
2200
|
1550 |
1300 |
1100 |
850 |
750 |
700 |
600 |
Зубчатая |
|
|
|
|
|
|
|
|
Z1 =1735 |
2600 |
2200 |
1650 |
1300 |
Не применяется |
Приложение 3
Формулы для расчёта геометрических параметров цепи
1. Межосевое расстояние передачи:
а = (3050)t.
2. Длина цепи:
где
Число звеньев цепи:
, которое округляется до ближайшего чётного числа.
4. Межосевое расстояние после пересчёта:
Рис. 7.1 Схема цепной передачи.