Расчет передачи и проектирование узла ведомого вала передачи

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им Г.В. Плеханова

(технический университет)

кафедра КГМ и ТМ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

по дисциплине: __Детали машин                       ______________________

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема:__Расчет  передачи и проектирование узла ведомого вала передачи_

Автор студент гр.  _ГМ-00-1_       ________________         / _Семашко О.Д._/

                                                                                           (подпись)                                      (Ф.И.О.)  

ОЦЕНКА:   ____________

Дата: __________________

ПРОВЕРИЛ    доцент_         ___________         / _Кузнецов Е.С._/

                                       (должность)                              (подпись)                                    (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

    2002

Порядок выполнения работы:

1.  Выполнить прочностной и геометрический расчет цилиндрической зубчатой передачи указанного вида с определением усилия действующих в зацеплении.

2.  Рассчитать на прочность и выносливость ведомый вал передачи, подобрать для него подшипники качения и рассчитать шпоночное или шлицевое соединение колеса с валом.

3.  Вычертить в сборе ведомый вал передачи с простановкой размеров и спецификацией.

Исходные данные:

Мощность Р, кВт; частота вращения, мин-1

передаточное число u

рекоменд. вид Т.О. шестерни

вид линии зуба колес и их расположение относит. опор

степень точности

ресурс работы

Lh ; ч.

90; 1480

5,6

цементация

Прямозубая

Консольная

6

5000

Схема редуктора с консольной схемой расположения колес.

1 – электродвигатель; 2 – соединительная муфта; 3 – передача; 4 – быстроходный вал; 5 – тихоходный вал.

Прочностной и геометрический расчет зубчатой передачи с определением усилия действующих в зацеплении.

1.Определение крутящего момента и частоты вращения.

Момент на быстроходном валу:

.

Момент на тихоходном валу:

=3215 Н м.

Частота вращения тихоходного вала:

об/мин.,

где u-передаточное отношение передачи, nДВ- частота вращения двигателя.

Находим угловые скорости вращения валов:

=155  рад/с.

рад/с.

2. Так как материал для шестерни и для зубчатого колеса не заданы, их следует выбрать исходя из вида Т.О.

Для шестерни принять сталь 18ХГТ (HRC = 56-63); вид ТО – Цементация.

Определение допускаемых контактных напряжений [sH]1 :

 ,

где- предел контактной выносливости соответствующий базовому числу циклов испытаний, SH- коэффициент безопасности при расчете на контактную прочность, КHL-коэффициент долговечности, вычисляется в зависимости от условий работы передачи и заданного срока службы.

МПа;       SH1 = 1,2;

,

МПа.

 МПа.

3. Определение межосевое расстояния передачи по критерию контактной выносливости.

 ,

где Ка –числовой коэффициент, для прямозубых колес Ка=490 ,

ybа- коэффициент ширины колеса. ybа = 0,2

для 6 степени точности при b=0°,.       

мм

По ГОСТ-2185-81 принято мм

Определяем предварительный модуль передачи

мм

принимаем по ГОСТ 9563 – 60 m=4 мм

Число зубьев шестерни и колеса

- угол наклона зуба (прямозубая передача).

 

 

 

Уточнение угла наклона линии зуба

,т.к. передача прямозубая

Гометрические параметры передачи:

Делительный диаметр зубчатых колес, мм;

Диаметры окружностей вершин, мм;

где -коэффициент высоты головки; для исходного контура по ГОСТ 13755-68 .

Х1 и Х2 –коэффициенты смещения исходного контура шестерни и колеса, для шевронных колес Х1 = 0; Х2 =0;

-коэффициент уравнительного смещения:,

коэффициент суммы смещений:

коэффициент воспринимаемого смещения: ,

делительное межосевое расстояние: ,

Þ,

тогда и

мм,

мм.

 Даметры окружностей впадин.

Ширина колеса

По ГОСТ 6636-69 ширина шестерни

Высота зуба  

4.  Определение усилийи скорости в зацеплении.

Оружная скорость зацеплении

м/с

Окружная сила.

Н,

Радиальная и осевая силы  

Н,

Н,

5.  Проверка передачи на контактную выносливость

Расчетное контактное напряжение

,

где ZM – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес, для стальных зубчатых колес ZM =275 (Н/мм2)(1/2).

ZН – коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев и находится по формуле: ;

Ze – коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий, для прямозубых  

Находим коэффициент торцевого перекрытия

удельная окружная сила, Н/мм

где КНa- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями при расчете на контактную выносливость поверхностей зубьев определяем по ГОСТ –21354-75, КНa=1,02

КНb - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца определяем по ГОСТ –21354-75, КНb =1,72

КНV - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении при расчете на контактную выносливость поверхностей зубьев.

    

где WHV – удельная окружная динамическая нагрузка, Н/мм,

,

где dН – коэффициент учитывающий влияние вида зубчатой передачи определяется по таблице, dН = 0,006

g0 - коэффициент учитывающий влияние разности шагов в зацеплении шестерни и колеса по ГОСТ – 21354-75, g0 =42

Н/мм

; Н/мм

МПа , что больше чем  МПа не больше чем на 8%

Þ контакная прочность обеспечена.

6. Проверка передачи на изгибную прочность

где Yb -коэффициент, учитывающий наклон зуба, для прямозубой передачи 

Ye - коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, для прямозубых колес Ye=1

YF - коэффициент, учитывающий форму зуба находят по таблице

Похожие материалы

Информация о работе