- •Задания и методические указания к выполнению курсового проекта
- •051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям)
- •1. Исходные данные
- •2. Выбор электродвигателя. Расчет кинематических и энергосиловых параметров редуктора
- •2.1. Выбор электродвигателя
- •2.2. Определение передаточного числа редуктора
- •2.3. Определение мощности и вращающих моментов на валах
- •3. Выбор муфт
- •4. Расчет передачи редуктора
- •4.1.1. Выбор материалов, термообработки и допускаемых напряжений
- •4.1.2. Определение расчетного крутящего момента
- •4.1.3. Расчет основных геометрических параметров цилиндрической зубчатой передачи
- •4.1.4. Определение сил в зацеплении
- •4.1.5. Проверка зубьев колес на прочность по контактным напряжениям
- •4.1.6. Проверка зубьев колес на прочность по напряжениям изгиба
- •4.1.7. Определение фактической скорости в зацеплении
- •4.2.Расчет конической зубчатой передачи с прямыми зубьями
- •4.2.1. Расчет основных геометрических параметров
- •4.2.2. Определение сил в зацеплении
- •4.2.3. Проверка зубьев колес на прочность по контактным напряжениям
- •4.2.4. Проверка зубьев колес на прочность по напряжениям изгиба
- •4.2.5. Определение фактической скорости в зацеплении
- •4.3 Расчёт червячной передачи
- •4.3.1. Выбор материала червяка и червячного колеса
- •4.3.2. Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений
- •4.3.3. Расчёт основных геометрических параметров
- •4.3.4. Определение сил в зацеплении
- •4.3.5. Проверка зубьев колеса по контактным напряжениям
- •4.3.6.Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба
- •4.3.7. Определение кпд передачи
- •4.3.8.Тепловой расчёт
- •Литература
4.2.Расчет конической зубчатой передачи с прямыми зубьями
Отличие конических колес от цилиндрических состоит в том, что зубья нарезаются не на начальном цилиндре, а на поверхности усеченного конуса. Поэтому выбор материалов, термообработки и допускаемых напряжений выполняется по рекомендациям, рассмотренным в разделе 4.1.1; определение расчетного крутящего момента – соответственно, в разделе 4.1.2.
Рис.7. Коническая
передача
4.2.1. Расчет основных геометрических параметров
Главная геометрическая характеристика конической передачи, определяющая ее габариты, – это внешний делительный диаметр de2 колеса, который связан с внешним делительным диаметром шестерни зависимостью de2 = de1 .u.
Ориентировочное значение внешнего делительного диаметра колеса dе2 (мм) определяют из условия контактной выносливости [ 1, с. 28].
, (4.21)
где Н = 0,85 для прямозубых колес.
Вычисленный делительный диаметр округляют в большую сторону из ряда стандартных значений, и далее расчёты ведут по принятому значению.
Таблица 15
Внешний делительный диаметр колеса de2 по ГОСТ 12289-76 [ 2 , с. 78].
I ряд |
80 |
100 |
125 |
160 |
200 |
250 |
280 |
315 |
355 |
400 |
II ряд |
90 |
112 |
140 |
180 |
225 |
- |
- |
- |
- |
- |
Далее определяется число зубьев колес. Для шестерни рекомендуется выбирать z1 ≈ 18...32, тогда число зубьев колеса
(4.22)
(число зубьев необходимо округлить до ближайшего целого числа).
Углы делительных конусов δ1 и δ2 можно найти по следующим зависимостям [1, с. 28]: δ2 = arctg uред ; δ1 = 90 - δ2 (4.23)
(В ортогональной конической передаче сумма углов делительных конусов равна 90°).
Остальные геометрические параметры вычисляются по формулам [1, с. 28-30; 5, с. 50].
Внешнее конусное расстояние (4.24)
Рассчитанное внешнее конусное расстояние не округляют.
Ширина зубчатого венца (4.25)
Полученное значение следует округлить до целого числа по нормальным линейным размерам [1, с. 481].
Внешний окружной модуль (4.26)
Внешний делительный диаметр шестерни (4.27)
Средний делительный диаметр шестерни (4.28)
Внешний диаметр шестерни и колеса (по вершинам зубьев)
(4.29)
Средний окружной модуль (4.30)
Округлять до стандартного значения следует тот, который ближе к стандартному: m или me .
Внешняя высота ножки зуба (4.31)
Внешняя высота головки зуба hae = me (4.32)
Внешняя высота зуба he = 2,2 me (4.33)
Внешний диаметр вершин зубьев daei = di + 2 haei ∙ cosδi (4.34)
Внешний диаметр впадин зубьев dfei = di - 2 hfei ∙ cosδi (4.35)
4.2.2. Определение сил в зацеплении
В прямозубой конической передаче сила нормальнoго давления, действующая в зацеплении, может быть разложена на три взаимно перпендикулярные силы: окружную Ft , радиальную Fr и осевую Fа [2, с. 76-77].
окружная сила ; (4.36)
радиальная сила ; (4.37)
осевая сила , (4.38)
где – стандартный угол зацепления;δ1 – угол при вершине начального конуса шестерни. В конической передаче радиальная сила, действующая на зубья шестерни, равна осевой силе действующей на зубья колеса, а осевая сила шестерни равна радиальной силе колеса
.