Другие предметы \ Детали машин

Привод станции подвесного конвейера

Страницы работы

59 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Фрагмент текста работы

ФАЖТ РФ

Сибирский государственный университет путей сообщения

Кафедра : «Механизации путевых, погрузочно-разгрузочных и строительных работ»

ПРИВОД СТАНЦИИ ПОДВЕСНОГО КОНВЕЙЕРА

Курсовой проект по дисциплине

«Детали машин».

Пояснительная записка.

ДМ МСС311.07 07.00.00.ПЗ

Руководитель: Разработал:

доцент студент гр. МСС-311

_________Морозов А.В. _________Ульянов С.И. И.А.

(подпись) (подпись)

____________ ___________

(дата) (дата)

Краткая рецензия

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

(запись о допуске к защите и подпись преподавателя)

_________________________________________________________

(оценка по результатам защиты и подпись преподавателя)

2007

Оглавление

Техническое задание............................................................. 4

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет........................................................................................... 5

2. Расчет ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ передач .......... 9

2.1............................................................................... Исходные данные 9

2.1............... Материал зубчатых колес и допускаемые напряжения 9

2.2................................................................ Допускаемые напряжения 9

2.3.............. Алгоритм расчета цилиндрической зубчатой передачи 10

2.4................................................. Распечатка компьютерных данных 15

3. Расчет открытой конической зубчатой передачи 33

4. Ориентировочный расчет валов.............................. 46

5. эСКИЗНАЯ КОМПАНОВКА рЕДУКТОРА............................. 50

6. Приближенный расчет валА....................................... 52

7. пОДБОР ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ ДЛЯ ВЕДУЩЕГО ВАЛА............................................................................................ 54

8. кОНСТРУИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ РЕДУКТОРА................ 56

9.1................................................... Конструирование зубчатых колес 56

9.2............................................ Конструирование элементов корпуса 57

9. ПОДБОР И ПРОВЕРКА ШПОНОК........................................ 60

10. Выбор посадок................................................................ 62

11. вЫБОР МУФТЫ.................................................................... 63

12. Уточненный расчет ВЕДУЩЕГО валА......................... 63

13. вЫБОР СМАЗКИ................................................................... 66

14. ПОРЯДОК СБОРКИ И РАЗБОРКИ РЕДУКТОРА.................. 67

Список литературы............................................................... 68

Техническое задание

В данной работе спроектирован привод от электродвигателя, который состоит из следующих элементов: цилиндрический двухступенчатый редуктор открытая зубчатая передача, открытая коническая передача, цепная передача по следующим данным:

Окружное усилие на звездочке: F_t=16 кН

Скорость цепи: υ=0,3 м/с;

Шаг цепи: t=0,04 м;

Число зубьев звездочки: z=30;

Коэффициент годовой нагрузки К_год=0,67;

Коэффициент суточного использования: К_сут=0,5;

Относительная продолжительность включения ПВ=15%

Срок службы: 8 лет

Привод станции подвесного конвейера работает следующим образом: крутящий момент передается с вала асинхронного электродвигателя 1 на вал I первой ступени редуктора через упругую муфту. Далее через цилиндрическую зубчатую передачу (включающую в себя шестерню 3 и колесо 4) момент передается на промежуточный вал II, на котором закреплена цилиндрическая шестерня 7. При помощи цилиндрической зубчатой передачи (включающей в себя шестерню 7 и колесо 8) крутящий момент передается на вал III, который приводит во вращение шестерню 10 открытой цилиндрической передачи (включающую в себя шестерню 10 и колесо 11), колесо 11 закреплено на валу IV. Момент на валу IV приводит во вращение коническую пару (шестерня 14 и колесо 15) колесо 15 закреплено на валу V, также на нем закреплена ведущая звездочка 17 подвесного конвейера.

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет

В данной работе рекомендуется [2] использовать трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели единой серии АИР. Для выбора двигателя необходимо знать мощность и частоту вращения на выходном валу.

1.1. Мощность на приводном валу

, (1)

где Р_IV – мощность на приводном валу, кВт;

F – тяговое усилие, кН (F_t = 16 кН);

υ – скорость тяговой цепи, м/с (υ = 0,3 м/с).

1.2. Общий КПД привода

, (2)

где η– общий КПД привода;

η₁ – КПД цилиндрической зубчатой передачи (принимаем η₁ = 0,96 [2]);

η₂ – КПД открытой цилиндрической зубчатой передачи (принимаем η₂ = 0,92 [2]);

η₃ – КПД открытой конической зубчатой передачи (принимаем η₃ = 0,91 [2]).

1.3. Требуемая мощность электродвигателя

, (3)

где P – требуемая мощность электродвигателя, кВт.

1.4. Частота вращения приводного вала

, (4)

где n_IV – частота вращения приводного вала, об/мин;

z – число зубьев тяговой звездочки (z=30).

t- шаг тяговой цепи, м (t= 0.04 м)

=15 об/мин

1.5. Передаточные отношения ступеней привода

Передаточное отношение первой ступени: u₁ = 3,55;

Передаточное отношение второй ступени: u₂ = 3,15;

Передаточное отношение третьей ступени: u₃ = 4;

Передаточное отношение четвертой ступени: u₄ = 2;

1.6. Предварительное общее передаточное отношение привода

, (5)

где u’ - предварительное общее передаточное отношение привода.

1.7. Требуемая частота вращения вала электродвигателя

, (6)

где n- требуемая частота вращения вала электродвигателя, об/мин.

1.8. Выбор электродвигателя

В соответствии с требуемой мощностью и частотой вращения принимаем электродвигатель АИР 132S4/1440, со следующими характеристиками [1]:

Мощность: P_эд = 7.5 кВт;

Номинальная частота вращения: n_эд = 1440 об/мин;

Диаметр хвостовика: d_хв = 38 мм.

1.9. Общее передаточное отношение привода

, (7)

где u - общее передаточное отношение привода.

1.10. Разбивка общего передаточного отношения по ступеням

u₁ = 3.55; u₂ = 3.15; u₃ = 4; ;

, (8)

1.11. Частоты вращения валов

;

; (9)

;

1.12. Мощности на валах

;

; (10)

;

1.13. Крутящие моменты на валах

; (11)

;

2. Расчет цилиндрической зубчатой передачи

2.1. Исходные данные

Рисунок 1 – Кинематическая схема цилиндрической зубчатой передачи

Мощность: P_I = 7,5 кВт;

Частота вращения вала шестерни: n_I = 1440 об/мин;

Крутящий момент на валу колеса: T_II= 165.27 Н•м;

Передаточное отношение: u₁ = 3,55.

2.2. Выбор материала [7]

Шестерня имеет большую, чем колесо частоту вращения, следовательно испытывает большие нагрузки и твердость шестерни должна быть больше твердости колеса, что достигается закалкой, колесо для снижения внутренних напряжений подвергается улучшению. Материалы зубчатых колес представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Материалы зубчатых колес

	Материал	Обработка	σ_T, МПа	Твердость
Шестерня	Сталь 40Х	Закалка	785	50 HRC
Колесо	Сталь 40Х	Улучшение	540	245 HB

2.3. Допускаемые напряжения

Основными критериями расчета являются контактная и изгибная прочность.

2.3.1. Контактные напряжения по формулам 12-15:

где [σ_H] – допускаемое контактное напряжение, МПа;

σ_H_lim – предел контактной выносливости, МПа;

S_H – коэффициент безопасности (S_H = 1,2).

где HRC– твердость по Роквеллу;

;

где HB– твердость по Бринеллю;

;

Расчетное допускаемое напряжение принимаем как меньшее из двух значений:

Принимаем расчетное допускаемое напряжение [σ_H]= 574 МПа.

2.3.2. Изгибные напряжения по формулам 16-17:

где [σ_F] – допускаемое изгибное напряжение, МПа;

σ_F_lim – предел изгибной выносливости, МПа;

S_F – коэффициент безопасности.

Для шестерни S_F = 1,8 [2]

;

Для колеса S_F = 1,75

;

2.4. Алгоритм расчета цилиндрической зубчатой передачи [4]

2.4.1 Межосевое расстояние:

, (12)

где K = 270 – коэффициент;

K_Hα– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями;

K_Hβ– коэффициент, концентрации нагрузки;

K_Hυ– динамический коэффициент;

K_H_Д– коэффициент долговечности лимитирующего колеса;

ψ_a – коэффициент ширины венца.

Полученное межосевое расстояние округляется до ближайшего стандартного значения по единому ряду главных параметров.

2.4.2. Ширина колеса:

(13)

2.4.3. Ширина шестерни:

, (14)

Полученные значения округляются до стандартных.

2.4.4. Контактное напряжение:

, (15)

где T_p – расчетный момент;

. (16)

2.4.5. Окружная скорость колес:

. (17)

2.4.6. Окружная сила:

. (18)

3.4.7. Модуль:

, (19)

где К_FД–коэффициент долговечности по изгибу;

К_F–коэффициент нагрузки по изгибу;

[s_F]– допускаемое напряжение.

Полученное значение модуля округляется до ближайшего стандартного в соответствии с предпочтительным рядом модулей.

2.4.8. Числа зубьев::

, (20)

где z_Σ–суммарное число зубьев;

z₁–число зубьев шестерни;

z₂–число зубьев колеса;

b–угол наклона линии зуба.

Полученное значение округляется до ближайшего меньшего целого числа и принимается за окончательно значение z_Σ.

Число зубьев шестерни:

. (21)

Число зубьев колеса:

. (22)

2.4.9. Угол наклона линии зуба

. (23)

2.4.10. Делительные диаметры

. (24)

2.4.11. Диаметры вершин:

, (25)

где х – коэффициент смещения;

Δy – коэффициент уравнительного смещения.

2.4.11. Диаметры впадин:

. (26)

2.4.12. Высота зуба:

. (27)

2.4.13. Окружная толщина зуба по делительной окружности:

, (28)

где α – угол профиля.

2.4.14. Угол зацепления:

2.4.15. Торцовый коэффициент перекрытия

. (29)

2.4.16. Коэффициент суммарной длины контактных линий:

. (30)

2.4.17. Угол наклона линии зуба по основной окружности:

. (31)

2.4.18. Коэффициент формы сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления:

. (32)

2.4.19. Радиальное усилие:

. (33)

2.4.20. Осевое усилие:

. (34)

2.4.21. Эквивалентное число зубьев:

. (35)

2.4.22. Коэффициент формы зуба:

. (36)

2.4.23. Коэффициент перекрытия:

. (37)

2.4.24. Коэффициент наклона зубьев:

. (38)

2.4.25. Рабочее изгибное напряжение зубьев шестерни:

. (39)

2.4.25. Рабочее изгибное напряжение зубьев колеса:

. (40)

2.5. Распечатка компьютерных данных

Таблица 2 – Исходные данные

	Параметры, единицы измерения	Величина
1	Крутящий момент на валу колеса, Н•м	165.27
2	Частота вращения ведущего вала, об/мин	1440
3	Передаточное отношение	3,55
4	Материал шестерни	Ст.40Х З
5	Материал колеса	Ст.40Х У

Таблица 3 – Геометрические параметры зацепления

	Параметры, единицы измерения	Величина
1	Межосевое расстояние, мм	125
2	Модуль зацепления, мм	2.5
3	Число зубьев шестерни	21
4	Число зубьев колеса	76
5	Передаточное отношение	3,61
6	Отклонение передаточного отношения, %	-1,94
7	Коэффициент смещения зубьев шестерни	0
8	Коэффициент смещения зубьев колеса	0
9	Угол наклона линии зуба, град	14˚40’41”
10	Высота зуба, мм	5.625
11	Делительный диаметр шестерни, мм	54.12
12	Делительный диаметр колеса, мм	195.87
13	Диаметр вершин зубьев шестерни, мм	59.12
14	Диаметр вершин зубьев колеса, мм	200.87
15	Диаметр впадин зубьев шестерни, мм	47.87
16	Диаметр впадин зубьев колеса, мм	189.62
17	Окружная толщина зуба шестерни, мм	4.04
18	Окружная толщина зуба колеса, мм	4.04
19	Ширина венца шестерни, мм	32
20	Ширина венца колеса, мм	18
21	Коэффициент торцового перекрытия	1,68
22	Коэффициент осевого перекрытия	0.55

Таблица 4 – Силовые характеристики

	Параметры, единицы измерения	Величина
1	Окружная скорость, м/с	4.08
2	Рабочее контактное напряжение, МПа	584.65
3	Допускаемое контактное напряжение, МПа	643,75
4	Отклонение контактного напряжения от допускаемого, %	9.17
5	Окружное усилие, Н	1687.494
6	Радиальное усилие, Н	633.24
7	Осевое усилие, Н	422.92
8	Рабочее изгибное напряжение шестерни, МПа	81.92
9	Допускаемое изгибное напряжение шестерни, МПа	171.2
10	Рабочее изгибное напряжение колеса, МПа	82.59
11	Допускаемое изгибное напряжение колеса, МПа	204,8

Данные к рабочему чертежу шестерни

Конструкция: вал-шестерня с диаметром головки 32 мм.

Таблица 5 – Шероховатость поверхностей

	Поверхность	Шероховатость, мкм
1	Профили зубьев колеса 8 степени точности	R_a=1,6; R_z=6,3
2	То же при постановке дистанционных втулок	R_a=3,2; R_z=12,5
3	Поверхности вершин и впадин	R_a=6,3; R_z=25
4	Торцовая поверхность колеса	R_a=6,3; R_z=25
Цилиндрические поверхности вала:
5	- центрирующие неподвижного соединения	R_a=0,8; R_z=3,2
6	- центрирующие подвижного соединения	R_a=0,4; R_z=1,6
7	- нецентрирующие	R_a=3,2; R_z=12,5
8	Торцы вала, фаски, радиусы галтелей	R_a=6,3; R_z=25
9	Боковые поверхности шпоночного паза	R_a=3,2; R_z=12,5
10	Нерабочая поверхность шпоночного паза	R_a=6,3; R_z=25
Торцы заплечиков вала для базирования
11	- подшипников качения класса точности 0	R_a=1,6; R_z=6,3
12	- ступиц колес, шкивов, муфт при l/d > 0,8	R_a=3,2; R_z=12,5

Таблица 6 – Допуски формы и расположения

	Допуск	Величина
1	- цилиндричности посадочных поверхностей	0,3IT
2	- параллельности поверхностей шпоночных пазов	0,6IT
3	- соосности посадочных поверхн. подш. и ступиц	20 мкм
4	- перпендикулярности торца шестерни	10 мкм

Таблица 7 – Таблица параметров

	Параметры, единицы измерения	Обозначение	Величина
1	Модуль, мм	m	2.5
2	Число зубьев	z₁	21
3	Угол наклоназубьев	β	14˚40’41”
4	Направление линии зуба	-	правое
5	Нормальный исходный контур	-	ГОСТ 13755-81
6	Коэффициент смещения	x₁	0
7	Степень точности по ГОСТ 1643-81	-	8-B
8	Постоянная хорда, мм	S_c	4.46
9	Высота до постоянной хорды, мм	h_c	1.86
10	Длина общей нормали, мм	W	11.8
11	Делительный диаметр, мм	d₁	54.123
12	Высота зуба, мм	h	5.625

Технические требования:

1. 269…302 НВ.

2. Кромки зубьев скруглить:

- продольные R 0,2...0,6 мм;

- торцовые R 0,4...0,6 мм.

3. H14, h14, IT14/2.

4. Комплекс показателей точности устанавливается изготовителем по ГОСТ 1643-81.

Данные к рабочему чертежу колеса

Таблица 8 – Шероховатость поверхностей

	Поверхность	Шероховатость, мкм
1	Профили зубьев колеса 8 степени точности	R_a=1,6; R_z=6,3
2	То же при постановке дистанционных втулок	R_a=3,2; R_z=12,5
3	Поверхности вершин и впадин	R_a=6,3; R_z=25
4	Торцовая поверхность колеса	R_a=6,3; R_z=25
Цилиндрические поверхности отверстия:
5	- центрирующие неподвижного соединения	R_a=1,6; R_z=6,3
6	Фаски на торцах зубьев и отверстия	R_a=6,3; R_z=25
7	Боковые поверхности шпоночного паза	R_a=1,6; R_z=6,3
8	Нерабочая поверхность шпоночного паза	R_a=3,2; R_z=12,5

Таблица 9 – Допуски формы и расположения

	Допуск	Величина
1	- цилиндричности посадочных поверхностей	0,3IT
2	- параллельности поверхностей шпоночных пазов	0,6IT
3	- перпендикулярности торца колеса	12 мкм

Таблица 10 – Таблица параметров

	Параметры, единицы измерения	Обозначение	Величина
1	Модуль, мм	m	2.5
2	Число зубьев	z₂	76
3	Угол наклоназубьев	β	14˚40’41”
4	Направление линии зуба	-	левое
5	Нормальный исходный контур	-	ГОСТ 13755-81
6	Коэффициент смещения	x₂	0
7	Степень точности по ГОСТ 1643-81	-	8-B
8	Постоянная хорда, мм	S_c	2,775
9	Высота до постоянной хорды, мм	h_c	1,49
10	Длина общей нормали, мм	W	64.64
11	Делительный диаметр, мм	d₂	195.87
12	Высота зуба, мм	h	4,5

Технические требования:

1. 269…302 НВ.

2. Кромки зубьев скруглить:

- продольные R 0,2...0,6 мм;

- торцовые R 0,4...0,6 мм.

3. H14, h14, IT14/2.

4. Комплекс показателей точности устанавливается изготовителем по ГОСТ 1643-81.

3.6. Анализ полученных результатов

Условие 56 выполняется, следовательно, контактная прочность достаточна.

;

Условия 57 и 58 выполняются, следовательно, изгибная прочность достаточна.

Расчет второй цилиндрической зубчатой передачи

Исходные данные

Мощность: P_II = 6,912 кВт;

Частота вращения вала шестерни: n_II = 405.63 об/мин;

Крутящий момент на валу колеса: T_III= 512.61 Н•м;

Передаточное отношение: u₁ = 3,15.

Распечатка компьютерных данных

Таблица 11 – Исходные данные

	Параметры, единицы измерения	Величина
1	Крутящий момент на валу колеса, Н•м	512.61
2	Частота вращения ведущего вала, об/мин	405.63
3	Передаточное отношение	3,15
4	Материал шестерни	Ст.40Х З
5	Материал колеса	Ст.40Х У

Таблица 12 – Геометрические параметры зацепления

	Параметры, единицы измерения	Величина
1	Межосевое расстояние, мм	160
2	Модуль зацепления, мм	3
3	Число зубьев шестерни	28
4	Число зубьев колеса	78
5	Передаточное отношение	3.12
6	Отклонение передаточного отношения, %	-0.95
7	Коэффициент смещения зубьев шестерни	0
8	Коэффициент смещения зубьев колеса	0
9	Угол наклона линии зуба, град	15˚30’39”
10	Высота зуба, мм	6.75
11	Делительный диаметр шестерни, мм	77.66
12	Делительный диаметр колеса, мм	242.33
13	Диаметр вершин зубьев шестерни, мм	83.66
14	Диаметр вершин зубьев колеса, мм	248.33
15	Диаметр впадин зубьев шестерни, мм	70.16
16	Диаметр впадин зубьев колеса, мм	234.83
17	Окружная толщина зуба шестерни, мм	4.88
18	Окружная толщина зуба колеса, мм	4.88
19	Ширина венца шестерни, мм	34
20	Ширина венца колеса, мм	30
21	Коэффициент торцового перекрытия	1.71
22	Коэффициент осевого перекрытия	0,82

Таблица 13 – Силовые характеристики

	Параметры, единицы измерения	Величина
1	Окружная скорость, м/с	1.64
2	Рабочее контактное напряжение, МПа	594.82
3	Допускаемое контактное напряжение, МПа	643,75
4	Отклонение контактного напряжения от допускаемого, %	-7.59
5	Окружное усилие, Н	4230.67
6	Радиальное усилие, Н	1594.78
7	Осевое усилие, Н	1138.86
8	Рабочее изгибное напряжение шестерни, МПа	90.81
9	Допускаемое изгибное напряжение шестерни, МПа	171,2
10	Рабочее изгибное напряжение колеса, МПа	96.17
11	Допускаемое изгибное напряжение колеса, МПа	204,8

Данные к рабочему чертежу шестерни

Конструкция: шестерня насадная с диаметром отверстия 40 мм.

Таблица 14 – Шероховатость поверхностей

	Поверхность	Шероховатость, мкм
1	Профили зубьев колеса 8 степени точности	R_a=1,6; R_z=6,3
2	То же при постановке дистанционных втулок	R_a=3,2; R_z=12,5
3	Поверхности вершин и впадин	R_a=6,3; R_z=25
4	Торцовая поверхность колеса	R_a=6,3; R_z=25
Цилиндрические поверхности вала:
5	- центрирующие неподвижного соединения	R_a=0,8; R_z=3,2
6	- центрирующие подвижного соединения	R_a=0,4; R_z=1,6
7	- нецентрирующие	R_a=3,2; R_z=12,5
8	Торцы вала, фаски, радиусы галтелей	R_a=6,3; R_z=25
9	Боковые поверхности шпоночного паза	R_a=3,2; R_z=12,5
10	Нерабочая поверхность шпоночного паза	R_a=6,3; R_z=25
Торцы заплечиков вала для базирования
11	- подшипников качения класса точности 0	R_a=1,6; R_z=6,3
12	- ступиц колес, шкивов, муфт при l/d > 0,8	R_a=3,2; R_z=12,5

Таблица 15 – Допуски формы и расположения

	Допуск	Величина
1	- цилиндричности посадочных поверхностей	0,3IT
2	- параллельности поверхностей шпоночных пазов	0,6IT
3	- соосности посадочных поверхн. подш. и ступиц	20 мкм
4	- перпендикулярности торца шестерни	10 мкм

Таблица 16 – Таблица параметров

	Параметры, единицы измерения	Обозначение	Величина
1	Модуль, мм	m	3
2	Число зубьев	z₁	28
3	Угол наклоназубьев	β	15˚30’39”
4	Направление линии зуба	-	правое
5	Нормальный исходный контур	-	ГОСТ 13755-81
6	Коэффициент смещения	x₁	0
7	Степень точности по ГОСТ 1643-81	-	8-B
8	Постоянная хорда, мм	S_c	4,16
9	Высота до постоянной хорды, мм	h_c	2,24
10	Длина общей нормали, мм	W	23,19
11	Делительный диаметр, мм	d₁	77,66
12	Высота зуба, мм	h	6,75

Технические требования:

1. 269…302 НВ.

2. Кромки зубьев скруглить:

- продольные R 0,2...0,6 мм;

- торцовые R 0,4...0,6 мм.

3. H14, h14, IT14/2.

4. Комплекс показателей точности устанавливается изготовителем по ГОСТ 1643-81.

Данные к рабочему чертежу колеса

Таблица 17 – Шероховатость поверхностей

	Поверхность	Шероховатость, мкм
1	Профили зубьев колеса 8 степени точности	R_a=1,6; R_z=6,3
2	То же при постановке дистанционных втулок	R_a=3,2; R_z=12,5
3	Поверхности вершин и впадин	R_a=6,3; R_z=25
4	Торцовая поверхность колеса	R_a=6,3; R_z=25
Цилиндрические поверхности отверстия:
5	- центрирующие неподвижного соединения	R_a=1,6; R_z=6,3
6	Фаски на торцах зубьев и отверстия	R_a=6,3; R_z=25
7	Боковые поверхности шпоночного паза	R_a=1,6; R_z=6,3
8	Нерабочая поверхность шпоночного паза	R_a=3,2; R_z=12,5

Таблица 18 – Допуски формы и расположения

	Допуск	Величина
1	- цилиндричности посадочных поверхностей	0,3IT
2	- параллельности поверхностей шпоночных пазов	0,6IT
3	- перпендикулярности торца колеса	12 мкм

Таблица 19 – Таблица параметров

	Параметры, единицы измерения	Обозначение	Величина
1	Модуль, мм	m	3
2	Число зубьев	z₂	78
3	Угол наклоназубьев	β	15˚30’39”
4	Направление линии зуба	-	левое
5	Нормальный исходный контур	-	ГОСТ 13755-81
6	Коэффициент смещения	x₂	0
7	Степень точности по ГОСТ 1643-81	-	8-B
8	Постоянная хорда, мм	S_c	3,46
9	Высота до постоянной хорды, мм	h_c	1,86
10	Длина общей нормали, мм	W	57,96
11	Делительный диаметр, мм	d₂	242,33
12	Высота зуба, мм	h	6,75

Технические требования:

1. 269…302 НВ.

2. Кромки зубьев скруглить:

- продольные R 0,2...0,6 мм;

- торцовые R 0,4...0,6 мм.

3. H14, h14, IT14/2.

4. Комплекс показателей точности устанавливается изготовителем по ГОСТ 1643-81.

Анализ полученных результатов

Условие 56 выполняется, следовательно, контактная прочность достаточна.

;

Условия 57 и 58 выполняются, следовательно, изгибная прочность достаточна.

Расчет открытой цилиндрической зубчатой передачи

Исходные данные

Мощность: P_IV = 6.35 кВт;

Частота вращения вала шестерни: n_III = 128,77 об/мин;

Крутящий момент на валу колеса: T_IV= 1883,89 Н•м;

Передаточное отношение: u₁ = 4.

Распечатка компьютерных данных

Таблица 20 – Исходные данные

	Параметры, единицы измерения	Величина
1	Крутящий момент на валу колеса, Н•м	1883,89
2	Частота вращения ведущего вала, об/мин	128,77
3	Передаточное отношение	4
4	Материал шестерни	Ст.40Х З
5	Материал колеса	Ст.40Х У

Таблица 21 – Геометрические параметры зацепления

	Параметры, единицы измерения	Величина
1	Межосевое расстояние, мм	280
2	Модуль зацепления, мм	10
3	Число зубьев шестерни	11
4	Число зубьев колеса	45
5	Передаточное отношение	4,09
6	Отклонение передаточного отношения, %	2,23
7	Коэффициент смещения зубьев шестерни	0.3
8	Коэффициент смещения зубьев колеса	-0.3
9	Угол наклона линии зуба, град	0
10	Высота зуба, мм	22,5
11	Делительный диаметр шестерни, мм	110
12	Делительный диаметр колеса, мм	450
13	Диаметр вершин зубьев шестерни, мм	136
14	Диаметр вершин зубьев колеса, мм	464
15	Диаметр впадин зубьев шестерни, мм	91
16	Диаметр впадин зубьев колеса, мм	419
17	Окружная толщина зуба шестерни, мм	17,89
18	Окружная толщина зуба колеса, мм	13,52
19	Ширина венца шестерни, мм	75
20	Ширина венца колеса, мм	65
21	Коэффициент торцового перекрытия	1,48
22	Коэффициент осевого перекрытия	0

Таблица 22 – Силовые характеристики

	Параметры, единицы измерения	Величина
1	Окружная скорость, м/с	0,74
2	Рабочее контактное напряжение, МПа	633,54
3	Допускаемое контактное напряжение, МПа	643,75
4	Отклонение контактного напряжения от допускаемого, %	-1,58
5	Окружное усилие, Н	8372,54
6	Радиальное усилие, Н	3047
7	Осевое усилие, Н	0
8	Рабочее изгибное напряжение шестерни, МПа	59,41
9	Допускаемое изгибное напряжение шестерни, МПа	85.6
10	Рабочее изгибное напряжение колеса, МПа	70,75
11	Допускаемое изгибное напряжение колеса, МПа	102.4

Данные к рабочему чертежу шестерни

Таблица 23 – Шероховатость поверхностей

	Поверхность	Шероховатость, мкм
1	Профили зубьев колеса 8 степени точности	R_a=1,6; R_z=6,3
2	То же при постановке дистанционных втулок	R_a=3,2; R_z=12,5
3	Поверхности вершин и впадин	R_a=6,3; R_z=25
4	Торцовая поверхность колеса	R_a=6,3; R_z=25
Цилиндрические поверхности вала:
5	- центрирующие неподвижного соединения	R_a=0,8; R_z=3,2
6	- центрирующие подвижного соединения	R_a=0,4; R_z=1,6
7	- нецентрирующие	R_a=3,2; R_z=12,5
8	Торцы вала, фаски, радиусы галтелей	R_a=6,3; R_z=25
9	Боковые поверхности шпоночного паза	R_a=3,2; R_z=12,5
10	Нерабочая поверхность шпоночного паза	R_a=6,3; R_z=25
Торцы заплечиков вала для базирования
11	- подшипников качения класса точности 0	R_a=1,6; R_z=6,3
12	- ступиц колес, шкивов, муфт при l/d > 0,8	R_a=3,2; R_z=12,5

Таблица 24 – Допуски формы и расположения

	Допуск	Величина
1	- цилиндричности посадочных поверхностей	0,3IT
2	- параллельности поверхностей шпоночных пазов	0,6IT
3	- соосности посадочных поверхн. подш. и ступиц	20 мкм
4	- перпендикулярности торца шестерни	10 мкм

Таблица 25 – Таблица параметров

	Параметры, единицы измерения	Обозначение	Величина
1	Модуль, мм	m	10
2	Число зубьев	z₁	11
3	Угол наклоназубьев	β	0
4	Направление линии зуба	-	-
5	Нормальный исходный контур	-	ГОСТ 13755-81
6	Коэффициент смещения	x₁	0
7	Степень точности по ГОСТ 1643-81	-	8-B
8	Постоянная хорда, мм	S_c	15,80
9	Высота до постоянной хорды, мм	h_c	10,12
10	Длина общей нормали, мм	W	47,89
11	Делительный диаметр, мм	d₁	110
12	Высота зуба, мм	h	22,5

Технические требования:

1. 269…302 НВ.

2. Кромки зубьев скруглить:

- продольные R 0,2...0,6 мм;

- торцовые R 0,4...0,6 мм.

3. H14, h14, IT14/2.

4. Комплекс показателей точности устанавливается изготовителем по ГОСТ 1643-81.

Данные к рабочему чертежу колеса

Таблица 26 – Шероховатость поверхностей

	Поверхность	Шероховатость, мкм
1	Профили зубьев колеса 8 степени точности	R_a=1,6; R_z=6,3
2	То же при постановке дистанционных втулок	R_a=3,2; R_z=12,5
3	Поверхности вершин и впадин	R_a=6,3; R_z=25
4	Торцовая поверхность колеса	R_a=6,3; R_z=25
Цилиндрические поверхности отверстия:
5	- центрирующие неподвижного соединения	R_a=1,6; R_z=6,3
6	Фаски на торцах зубьев и отверстия	R_a=6,3; R_z=25
7	Боковые поверхности шпоночного паза	R_a=1,6; R_z=6,3
8	Нерабочая поверхность шпоночного паза	R_a=3,2; R_z=12,5

Таблица 27 – Допуски формы и расположения

	Допуск	Величина
1	- цилиндричности посадочных поверхностей	0,3IT
2	- параллельности поверхностей шпоночных пазов	0,6IT
3	- перпендикулярности торца колеса	12 мкм

Таблица 28 – Таблица параметров

	Параметры, единицы измерения	Обозначение	Величина
1	Модуль, мм	m	10
2	Число зубьев	z₂	45
3	Угол наклоназубьев	β	0
4	Направление линии зуба	-	-
5	Нормальный исходный контур	-	ГОСТ 13755-81
6	Коэффициент смещения	x₂	-0.3
7	Степень точности по ГОСТ 1643-81	-	8-B
8	Постоянная хорда, мм	S_c	11,95
9	Высота до постоянной хорды, мм	h_c	4,82
10	Длина общей нормали, мм	W	107,6
11	Делительный диаметр, мм	d₂	450
12	Высота зуба, мм	h	22,5