Реферат Курсовая Конспект
Розрахунок зубчатого зачеплення редуктора. - Курсовой Проект, раздел Философия, До виконання курсового проекту з дисципліни Деталі машин Механізація сільського господарства Перед Початком Розрахунків Необхідно Обрати Матеріал Для Виго...
|
Перед початком розрахунків необхідно обрати матеріал для виготовлення шестерні і зубчатого колеса. Для закритих зубчатих передач рекомендовано використовувати вуглецеву або леговану сталь з термообробкою нормалізація або покращення. При виборі термообробки гартування потрібно розраховувати розміри зубів на витривалість по напруженнях згину.
Механічні властивості основних марок сталей наведені у табл. 2.1
Рекомендується призначати для шестерні і колеса сталь однієї марки, але забезпечувати твердість поверхні зубів шестерні на 20 – 30 одиниць більше, ніж колеса.
Коефіцієнт довговічності роботи, при числі циклів навантаження більше базового приймається: KHL= 1.
Коефіцієнт безпеки при контактній деформації [SH]: для коліс з нормалізованої та покращеної сталі – 1,1…1,2, при поверхневому зміцненні зубів – 1,2…1,3.
Проектний розрахунок циліндричного зубчатого зачеплення полягає у визначенні міжосьової відстані та послідуючому розрахунку геометричних параметрів передачі. Міжосьова відстань визначається за формулою:
, (2.1)
Коефіцієнт, який враховує конструкцію зубчатих коліс та їх матеріал, для прямозубих передач Ка = 49,5, для косозубих Ка = 43.
Механічні властивості сталей.
Таблиця 2.1
Марка сталі | Діаметр заготовки, мм | Границя міц- ності, Н/мм2 | Границя теку-чості, Н/мм2 | Твер-дість НВ | Термообробка |
100-500 | Нормалізація | ||||
До 90 90-120 Більше 120 | Покращення | ||||
30ХГС | До 140 Більше 140 | ||||
40Х | До 120 120-160 Більше 160 | ||||
40ХН | До 150 150-180 Більше 180 | ||||
40Л 45Л | - | Нормалізація | |||
35ГЛ 35ХГСЛ | - | Покращення |
Коефіцієнт нерівномірності розподілення напружень по довжині контактної лінії КНβ приймається при проектному розрахунку орієнтовно за табл. 2.2. Слід зазначити, що у випадку симетричного розташування коліс відносно опор, коли на вихідний кінець веденого валу встановлюється зірочка ланцюгової передачі, необхідно приймати значення коефіцієнту для несиметричного розташування.
Коефіцієнт ширини вінця по міжосьовій відстані ψba приймається для прямозубих передач 0,125…0,25, для косозубих – 0,40…0,63 з ряду по ГОСТ 2185-66 (табл. 2.3).
Після визначення міжосьової відстані а за формулою (2.1) треба прийняти найближче стандартне значення з ряду за ГОСТ 2185-66 (табл. 2.4).
Орієнтовні значення коефіцієнту КНβ для зубчатих передач редукторів.
Таблиця 2.2
Навантаження | Розташування коліс відносно опор | Твердість НВ поверхні зубів | |
≤ 350 | > 350 | ||
Постійне | - | 1,0 | 1,0 |
Змінне | Симетричне Несиметричне Консольне | 1,00 – 1,15 1,10 – 1,25 1,20 – 1,35 | 1,05 – 1,25 1,15 – 1,35 1,25 – 1,45 |
Коефіцієнт ширини вінця по міжосьовій відстані ψba,
ГОСТ 2185-66.
Таблиця 2.3
Коефіцієнт ширини вінця по міжосьовій відстані ψba |
0,125; 0,16; 0,25; 0,315; 0,40; 0,50; 0,63; 0,80; 1,00. |
Міжосьова відстань а, ГОСТ 2185-66.
Таблиця 2.4
Міжосьова відстань а, мм |
50; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250. |
Модуль зачеплення вибирають з рекомендації
, (2.2)
та приймають найближче стандартне значення з ряду за ГОСТ 9563-60* (табл. 2.5).
Модуль зачеплення mn, ГОСТ 9563-60*.
Таблиця 2.5
Модуль зачеплення mn, мм |
1; 1,25; 1,375; 1,75; 2; 2,25; 2,5; 2,75; 3; 3,5; 4; 4,5; 6; 7; 8; 9; 10. |
Слід зауважити, що для зубчатих передач загального призначення не рекомендується приймати модуль менше 2 мм, тому, що виникає загроза перегартування зубів при термообробці.
Для косозубих коліс при визначенні геометричних параметрів кут нахилу зубів β попередньо приймається рівним 10°. Після остаточного розрахунку та вибору кількості зубів цей кут уточнюється. При цьому значення повинно знаходитись у межах β = 8°…15°. Допускається значення β до 20°.
Ширину шестерні і зубчатого колеса необхідно узгоджувати зі стандартним рядом Ra 40 (табл. 4.1).
В залежності від колової швидкості в зачепленні обирається ступінь точності передачі (табл. 2.6).
Ступінь точності зубчатої передачі, ГОСТ 1643-81.
Таблиця 2.6
Тип передачі | Колова швидкість v, м/с | Ступінь точності |
Прямозуба | до 5 | |
більше 5 | ||
Косозуба | до 10 | |
10 … 20 |
Коефіцієнт навантаження для контактних напружень КН є добутком трьох складових:
КНα – коефіцієнт нерівномірності розподілення навантаження між зубами зубчатого колеса (табл. 2.7);
КНβ – коефіцієнт нерівномірності розподілення навантажень по довжині контактної лінії (табл. 2.8);
КНV – динамічний коефіцієнт (табл. 2.9).
Якщо на вихідному кінці одного з валів встановлена зірочка ланцюгової передачі або шків пасової передачі, то, навіть при симетричному розташуванні коліс відносно до опор, треба обирати значення коефіцієнту КНβ для несиметричного розташування.
При перевірці контактних напружень недовантаження (σH < [σH]) повинно складати не більше 10%, перевантаження (σH > [σH]) – не більше 5%.
Значення коефіцієнту КНα.
Таблиця 2.7
Ступінь точності | Колова швидкість v, м/с | ||||
до 1 | |||||
1,02 1,06 | 1,05 1,09 | 1,07 1,13 | 1,10 - | 1,12 - | |
Примітка: Для прямозубих колес КНα = 1. |
Значення коефіцієнту КНβ.
Таблиця 2.8
Ψbd | Твердість поверхні зубів | |||||
НВ ≤ 350 | НВ > 350 | |||||
І | ІІ | ІІІ | І | ІІ | ІІІ | |
0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 | 1,15 1,24 1,30 - - - - - - | 1,04 1,06 1,08 1,11 1,15 1,18 1,22 1,25 1,03 | 1,00 1,02 1,03 1,04 1,05 1,07 1,09 1,11 1,14 | 1,33 1,50 - - - - - - - | 1,08 1,14 1,21 1,29 1,36 - - - - | 1,02 1,04 1,06 1,09 1,12 1,16 1,21 - - |
Примітка: Дані, що приведені у стовпчику І, відносяться до передач з консольним розташуванням зубчатого колеса; ІІ – до передач з несиметричним розташуванням коліс відносно до опор; ІІІ – до передач з симетричним розташуванням. |
Значення коефіцієнту КНV.
Таблиця 2.9
Передача | Твердість поверхні зубів, НВ | Колова швидкість v, м/с | |||
до 5 | |||||
Ступінь точності | |||||
Прямозуба | ≤ 350 > 350 | 1,05 1,10 | - - | - - | - - |
Косозуба | ≤ 350 > 350 | 1,00 1,00 | 1,01 1,05 | 1,02 1,07 | 1,05 1,10 |
Коефіцієнт навантаження для згинальних напружень КF є добутком трьох складових:
КFα – коефіцієнт нерівномірності розподілення навантаження між зубами зубчатого колеса. Для одноступінчатих циліндричних редукторів КFα = 1;
КFβ – коефіцієнт нерівномірності розподілення навантажень по довжині контактної лінії (табл. 2.10);
КFV – динамічний коефіцієнт (табл. 2.11).
Якщо на вихідному кінці одно з валів встановлена зірочка ланцюгової передачі або шків пасової передачі, то, навіть при симетричному розташуванні коліс відносно до опор, треба обирати значення коефіцієнту КFβ для несиметричного розташування.
Коефіцієнт осьового перекриття КFε залежить від ступені точності передачі. Значення коефіцієнту КFε для коефіцієнту перекриття ε = 1,5 наведені у табл. 2.12.
Коефіцієнт, що враховує форму зуба YF визначається за еквівалентним числом зубів згідно з табл. 2.13.
Границя витривалості , що відповідає базовій кількості циклів, залежить від матеріалу та термообробки. Вона визначається за допомогою табл. 2.14.
Коефіцієнт безпеки [SF] є добутком двох складових:
[SF]’ – коефіцієнт безпеки, що враховує нестабільність властивостей матеріалу (табл. 2.14);
[SF]’’ – коефіцієнт безпеки, що враховує метод отримання заготовки зубчатого колеса (табл. 2.15).
Подальший розрахунок на згинальну витривалість зубів необхідно вести для шестерні або колеса в залежності від відношення . Розрахунок ведеться для того елемента, для якого знайдене відношення менше. Тому у кінцевій формулі перевірки згинальних напружень використовується та ширина (шестерні b1, або колеса b2) та той коефіцієнт, що враховує форму зуба (YF1 або YF2), для якого ведеться розрахунок (для якого відношення менше).
Значення коефіцієнту КFβ.
Таблиця 2.10
Ψbd | Твердість поверхні зубів | |||||||
НВ ≤ 350 | НВ > 350 | |||||||
І | ІІ | ІІІ | IV | І | ІІ | ІІІ | IV | |
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 | 1,00 1,03 1,05 1,08 1,10 1,13 1,19 1,25 1,32 | 1,04 1,07 1,12 1,17 1,23 1,30 1,38 1,45 1,53 | 1,18 1,37 1,62 - - - - - - | 1,10 1,21 1,40 1,59 - - - - - | 1,03 1,07 1,09 1,13 1,20 1,30 1,40 - - | 1,05 1,10 1,18 1,28 1,40 1,53 - - - | 1,35 1,70 - - - - - - - | 1,20 1,45 1,72 - - - - - - |
Примітка: Дані, що приведені у стовпчику І, відносяться до передач з симетричним розташуванням зубчатих коліс відносно опор; ІІ – до передач з несиметричним розташуванням коліс відносно до опор; ІІІ – до передач з консольним розташуванням на кулькових підшипниках, ІV – до передач з консольним розташуванням на роликових підшипниках. |
Значення коефіцієнту КFV.
Таблиця 2.11
Степінь точності | Твердість поверхні зубів, НВ | Колова швидкість v, м/с | ||
3 – 8 | 8 – 12,5 | |||
≤ 350 > 350 | 1/1 1/1 | 1,2/1 1,15/1 | 1,3/1,1 1,25/1 | |
≤ 350 > 350 | 1,15/1 1,15/1 | 1,35/1 1,25/1 | 1,45/1,2 1,35/1,1 | |
≤ 350 > 350 | 1,25/1,1 1,2/1,1 | 1,45/1,3 1,35/1,2 | -/1,4 -/1,3 | |
Примітка: У чисельнику вказані значення коефіцієнту КFV для прямозубих передач, у знаменнику – для косозубих. |
Для виконання умови міцності дійсні згинальні напруження шестерні або колеса повинні бути менше допустимих для тої ж деталі.
Значення коефіцієнту КFε
для коефіцієнту торцевого перекриття ε = 1,5.
Таблиця 2.12
Ступінь точності | Коефіцієнт КFε |
0,83 0,92 |
Значення коефіцієнту YF .
Таблиця 2.13
zV | > 100 | ||||||||||
YF | 4,28 | 4,09 | 3,9 | 3,8 | 3,7 | 3,66 | 3,62 | 3,61 | 3,61 | 3,6 | 3,6 |
Значення границі витривалості та коефіцієнту [SF]’ .
Таблиця 2.14
Марка сталі | Термічна або термохімічна обробка | , | [SF]’ |
40, 45, 30ХГС, 40Х, 40ХН, 40Л, 45Л, 35ГЛ, 35ХГСЛ | Нормалізація, покращення | 1,8 ∙ НВ | 1,75 |
40Х, 40ХН, 40ХФА | Об’ємне гартування | 500…550 | 1,8 |
40ХН, 40ХН2МА | Гартування СВЧ | 1,75 | |
20ХН, 20ХН2М, 12ХН2, 12ХН3А | Цементація | 1,55 |
Значення коефіцієнту [SF]’’.
Таблиця 2.15
Метод отримання заготовки | [SF]’’ |
Поковки та штамповки | 1,0 |
Прокат | 1,15 |
Литі заготовки | 1,3 |
Приклад розрахунку косозубого зубчатого зачеплення редуктора з твердістю зубів НВ < 350 наведений у додатку 1.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Нікопольський коледж Дніпропетровського державного аграрного університету... Методичні рекомендації до виконання курсового проекту...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Розрахунок зубчатого зачеплення редуктора.
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов