- •Московский авиационный институт (национально исследовательский университет)
- •Курсовой проект
- •Содержание
- •Техническое задание
- •Технические требования
- •Условия эксплуатации
- •Объем работы
- •Назначение и описание механизма
- •Литература
- •Проектирование зубчатой передачи
- •Проектный расчет зубчатой передачи
- •Выбор материал зубчатой передачи
- •Выбор относительной ширины зубчатого венца
- •Выбор степени точности зацепления
- •Выбор формы выполнения зуба
- •Определение чисел зубьев шестерни,колесаи передаточного числа
- •Определение предельных контактных напряжений на поверхностях зубьев в редукторе
- •Определение допускаемого контактного напряжения
- •Определение значение коэффициентов,,и функции, входящих в формулу межосевого расстояния цилиндрической передачи
- •Определение в первом приближении межосевого расстоянияцилиндрической зубчатой пары
- •Определение допускаемых напряжений изгиба в расчетных точках зубьев шестерни и колеса
- •Проверка изгибной прочности зубьев
- •Проектирование вала механизма
- •Проектировочный расчет валов механизма
- •Проверочный расчет вала на прочность
- •Расчет подшипников на долговечность
- •Расчет эвольвентных шлицевых соединений
Определение в первом приближении межосевого расстоянияцилиндрической зубчатой пары
– расчетный вращательный момент на ведущем звене передачи:
Где:
- номинальный вращательный момент на ведущем звене передачи:
– предельный модуль упругости материала шестерни и колеса, для стали.
Определение модуля зубчатой передачи
В первом приближении для цилиндрической передачи находится как:
Округляем до ближайшего значения по таблице получаем:
m=1,75
Определение основных геометрических размеров зубчатой передачи
– делительный диаметр шестерни
– диаметр окружности шестерни вершин зубьев
– диаметр окружности шестерни впадин зубьев
– делительный диаметр колеса
– диаметр окружности колеса вершин зубьев
– диаметр окружности колеса впадин зубьев
Уточненное межосевое расстояние с учетом поправок
– рабочая ширина венца в первом приближении
По таблице определяем стандартизированные значение ширины, один венец шире другого для учитывания возможного осевого смещения:
Проверочный расчет зубьев передачи на контактную прочность.
Проверочный расчет проводится после выполнения эскиза механизма с конструкторской проработкой.
Условие контактной прочности рабочих поверхностей зубьев.
Где:
– расчетное контактное напряжения
– допускаемое контактное напряжение
Определение коэффициентов
Коэффициент , учитывающий форму сопряженных поверхностей зуба:
Для цилиндрических передач:
Коэффициент , учитывающий упругие свойства материалов зубьев:
Коэффициент , учитывающий суммарную длину контактных линий и зацеплении:
Удельная окружная сила при определении контактных напряжений
Где:
– окружная сила в зацеплении (Н). Для цилиндрической передачи:
Коэффициенты иопределены вП. 1.8.
Коэффициент :
Где:
– удельная окружная динамическая нагрузка:
Где:
– коэффициент, учитывающий модификацию головки зуба и твердость рабочих поверхностей, выбирается по таблице.
– коэффициент, учитывающий погрешность зацепления по шагу, выбирается по таблице.
– окружная скорость в зацеплении, для цилиндрической передачи:
Определение расчетного контактного напряжения
Проверка контактной прочности зубьев
⇒условие прочности выполнено
Переопределение расчетную ширину колес:
Значение ипрактически совпадают (20,985 (мм) и 21 (мм)), что говорит о практически оптимальном изделии, которое мы разрабатываем.
Проверочный расчет зубьев передачи на прочность зубьев по изгибу
Условие изгибной прочности
Где:
– расчетное контактное напряжение на переходной поверхности у основания зуба со стороны растяжения.
– допускаемое контактное напряжение.
Определение расчетного изгибного напряжения
– коэффициент формы зуба:
Где:
Для шестерни:
Для колеса:
– коэффициент, учитывающий наклон линии зуба:
Где в прямозубых β=0 -
– удельная расчетная окружная нагрузка:
Где:
– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями при расчете на изгиб. Для прямых зубьев:
Где:
– степень точности передачи
– коэффициент торцевого перекрытия
Где:
– частые коэффициенты, выбираемые из графика, в зависимости оти:
– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба, принимают
– коэффициент, учитывающий дополнительную динамическую нагрузку на зуб:
Где:
– удельная окружная динамическая нагрузка. Для цилиндрических передач:
Где:
– для прямых зубьев с модификацией
Расчетные местные напряжения изгиба у основания у зуба шестерни и колеса и