ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

Тема: ПРОЕКТНЫЙ И ПРОВЕРОЧНЫЙ

РАСЧЁТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

Цель занятия: приобрести навыки в работе по проектному и проверочному расчёту цилиндрической зубчатой передачи.

Задание: Выполнить проектный и проверочный расчёт цилиндрической зубчатой передачи, если известны: передаваемая мощность P1 и угловая скорость шестерни ω1, передаточное число u и тип передачи.

Порядок выполнения работы

1. Определить вращающие моменты на валу шестерни T1 и колеса Т2,, Нм:

Т1 = 103Р1/ ω1, Нм; Т2 = Т1uη,

где η = 0,97…0,98.

2. Для заданной марки материала и термообработки определить допускаемые контактные напряжения и допускаемые напряжения изгиба (см. практическую работу №1).

3. Определить межосевое расстояние передачи αw, мм:

αw ≥ Ка(u + 1) ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2 - student2.ru ,

где а) Ка - вспомогательный коэффициент.

Для прямозубых передач Ка = 49,5.

Для косозубых и шевронных - Ка = 43.

б) ψа= b2w - коэффициент ширины венца колеса.

Для прямозубых колёс выбирается из ряда 0,1; 0,125; 0,1; 0,25.

Для косозубых - 0,5; 0,315; 0,4;0,5; 0,63.

Для шевронных – 0,5; 0,63; 0,8;1,0;1,25.

в) Кнβ - коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба. Принимают по табл. 2.1 в зависимости от твёрдости поверхности зубьев, предварительно определив:

ψd= b2/d1 =0,5 ψα (u + 1).

Таблица 2.1

Коэффициент неравномерности нагрузки Кнβ

ψd = b2/d1 0,4 0,6 0,8 1,0 1,4 1,4 1,6 1,8 2,0  
HB≤350 1,0 1,02 1,03 1,04 1,05 1,07 1,09 1,11 1,14
НВ≥ 350 1,02 1,04 1,06 1,09 1,12 1,16 1,21 - -

Полученное значение межосевого расстояния округлить до ближайшего стандартного: 40, 50, 63, 71, 80, 90, 100, 112,125, 140, 160,180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630,710, 800.

Жирным шрифтом выделен предпочтительный первый ряд.

4. Определить модуль зацепления, мм: m = (0,01...0,02) αw и принять его по стандарту: 1; 1,25; 1,375; 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5; 2,75;3; 3,5; 4; 4,5; 6;7; 8.

Жирным шрифтом выделен предпочтительный первый ряд.

5. Для не прямозубых колёс принять угол наклона зубьев β. Для косозубых колёс β = 8...16°, для шевронных - β = 25...40°.

6. Определить суммарное число зубьев:

ZΣ = ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2 - student2.ru .

Полученное значение округлить до целого числа и определить фактический угол наклона зубьев:

Cosβ = ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2 - student2.ru .

Значение β определяется с точностью до минуты.

Определить числа зубьев шестерни и колеса: z1 = zΣ/(u + 1), z2= zΣ – z1 Значения должны быть целыми числами.

7. Определить фактическое передаточное число u' = z2/z1. Отклонение от заданного значения допускается в пределах ± 2%.

8. Определить основные геометрические размеры шестерни и колеса.

а) диаметры делительных окружностей (с точностью до 0.01 мм):

d1,2 = mz1,2/Cosβ;

б) фактическое межосевое расстояние:

aw'= (d1 + d2)/2;

в) диаметры вершин зубьев:

da1,2 = d + 2m;

г) ширина венца колеса и шестерни:

b2α·αw; b1=b2 + (2...5).

9. Определить силы в зацеплении:

а) окружная Ft = 2T2/d2, Н;

б) радиальная Fr = Fttg20°/Cosβ, Н;

в) осевая (только у косозубых колёс) Fa = Fttgβ, Н.

10. Определить окружную скорость зубчатых колёс v = ω1d1/2, м/с, и назначить степень точности их изготовления по табл. 2.2.

Таблица 2.2

Степень точности

Степень точности Окружные скорости, v, м/с, вращения колёс
    прямозубых не прямозубых
до 15 до 30
« 10 « 15
«6 « 10
«2 «4

11. Уточнить коэффициент ширины венца колеса ψd = b2/d1 и принять коэффициент К (табл. 2.1). Принять коэффициенты К, КHv (коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями, и динамический коэффициент).

Для прямозубых колёс К = 1; КHv = 1,05…1,1.

Для косозубых колёс при v = 10...20 м/с К = 1,0...1,1

KHv= 1,05...1,1;

при v= до 10 м/с К = 1,05...1,15

KHv = 1,0...1,05.

12. Определить контактные напряжения рабочих поверхностей зубьев:

σн = А ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2 - student2.ru ≤ [σн], Н/мм2

где А - вспомогательный коэффициент.

Для прямозубых колёс А=436.

Для косозубых и шевронных А = 376.

Допускается недогрузка σн < [σн] до 10% и перегрузка σн > [σн] на 5%. Если эти условия не выполняются, надо изменить ширину венца колеса b2 или межосевое расстояние, не выходя из стандартного ряда ψα и αw.

13. По табл. 2.3 по эквивалентным числам зубьев zv = z/cos3β выбрать коэффициенты формы зуба шестерни и колеса (YF1 и YF2). Промежуточные значения вычислить интерполированием.

Таблица 2.3

Наши рекомендации