Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
Определение параметров зубчатых колёс по их замерам
Специальность: 190631 «Техническое обслуживание и ремонт
автомобильного транспорта»
Дисциплина: «Техническая механика»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Санкт-Петербург
Рассмотрено Рекомендовано
на заседании ЦК №7 методическим советом
Техническая механика и инженерная графика Протокол № 8
Протокол №8 от «14» марта 2013г
от «14» марта 2013 г.
Председатель ЦК
__________ Е.В.Григорьева.
Исполнители ______________________________ Н.Е. Попова.
Рецензент:
Председатель ЦК «Электромеханические дисциплины»
Редактор ___________________________ С.А. Федоров
Аннотация
Методические указания составлены с учётом требований ФГОС третьего поколения и предлагают подробное описание организации проведения лабораторной работы «Определение параметров зубчатых колёс по их замерам». Указания предназначены студентам, осваивающим специальность 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» в средних профессиональных образовательных учреждениях.
В методических указаниях также раскрываются вопросы, связанные с расчетом зубчатых колёс на контактное и на напряжение изгиба.
Содержание
Введение4
1 Цель и задачи лабораторной работы №55
1.1 Цель работы 5
1.2 Задачи работы 5
2. Содержание лабораторной работы6
2.1 Теоретическая часть
2.2 Практическая часть
3 Оборудование74 Нормативная и учебная литература8
4.1Учебная литература
4.2 Нормативная литература
5 Меры безопасности на рабочем месте9
Рекомендации студентам по выполнению
лабораторной работы10
6.1 Условия и организация работы
6.2 Последовательность и технология выполнения работы
7 Вопросы для самоконтроля13
Бланк отчёта о лабораторной работе №514
Введение
Третий раздел предмета «Техническая механика» - «Детали машин» посвящен рассмотрению основ расчёта и конструирования деталей и узлов общего назначения, встречающихся в различных механизмах и машинах.
Детали машин имеют сложную конфигурацию, работают в различных условиях и не всегда можно получить точную формулу для их расчёта. При расчётах деталей машин применяют различные приближенные и эмпирические формулы, в которые вводят поправочные коэффициенты, устанавливаемые опытным путём и подтверждаемые практикой конструирования и эксплуатации машин.
В одном автомобиле более пяти тысяч деталей, поэтому всякое усовершенствование методов, правил и норм проектирования даёт большой экономический эффект.
1 Цель и задачи лабораторной работы №5
1.1 Цель работы
Определить параметры зубчатого колеса по его замерам и спроектировать зубчатую передачу, для которой данное колесо является ведущим звеном (шестерней) или ведомым звеном (колесом).
1.2 Задачи работы
- закрепление знаний по технической механики;
- приобретение навыков расчета зубчатых колёс;
- ознакомление с основами проектирования зубчатых колёс.
Содержание лабораторной работы
2.1 Теоретическая часть
- выполнить необходимые замеры зубчатого колеса;
- выполнить эскиз зубчатого колеса в двух проекциях и проставить размеры.
2.2 Практическая часть
- рассчитать основные геометрические параметры зубчатой передачи;
- определить окружную скорость и силы, действующие в зацеплении;
- проверить прочность зубчатой передачи по контактным напряжениям;
- проверить прочность по напряжениям изгиба;
- сделать выводы о прочности зубчатой передачи.
Оборудование
3.1 Зубчатое колесо;
3.2 Измерительные инструменты;
3.3 Чертёжные инструменты;
3.4 Штангенциркуль.
4 Нормативная и учебная литература
4.1 Учебная литература
Никитин Е.М. “Теоретическая механика”. М. Наука, 1983г.;
Ицкович Г.М. “Сопротивление материалов”. М. Высшая школа, 1982г.;
Куклин Н.Г., Куклина Г.С. «Детали машин» , Высшая школа, 1979г.;
Чернавский С.А. «Курсовое проектирование деталей машин». М. Машиностроение,1979г.
4.2 Нормативная литература
4.3 Инструкция по охране труда для студентов в кабинете технической механики.
Меры безопасности на рабочем месте
Перед проведением лабораторной работы студенту необходимо:
- проверить правильность установки стола,стула;
- подготовить к работе рабочее место, убрав всё лишнее со стола, а портфель или сумку с прохода;
- учебники и используемые приспособления разместить таким образом, чтобы исключить их падение и опрокидывания;
- обо всех замеченных нарушениях, неисправностях и поломках немедленно доложить преподавателю.
Запрещается приступать к работе в случае обнаружения несоответствия рабочего места установленным в данном разделе требованиям, а также при невозможности выполнить указанные в данном разделе подготовительные к работе действия.
Во время проведения лабораторной работы студентам необходимо:
- изучить содержание настоящих методических указаний;
- находиться на своём рабочем месте;
- неукоснительно выполнять все указания преподавателя;
- соблюдать правила эксплуатации оборудования;
- соблюдать осторожность при обращении с оборудованием;
- постоянно поддерживать порядок и чистоту на своём рабочем месте.
Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы
6.1 Условия и организация работы
Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую части. Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о конструкции зубчатого зацепления.
- знакомятся с рабочим местом;
- усваивают меры безопасности;
- изучают методические рекомендации по проведению лабораторной работы;
- знакомятся с нормативной и учебной литературой студенты самостоятельно;
- отвечают на контрольные вопросы;
- сдают отчет преподавателю.
6.2 Последовательность и технология выполнения работы
6.2.1 Выполнить замеры зубчатого колеса:
- диаметр вершин зубьев (мм) Da;
- диаметр впадин зубьев (мм) Df;
- число зубьев Z;
- ширина венца зубчатого колеса b;
- диаметр вала под колесом d b.
6.2.2 Выполнить эскиз зубчатого колеса.
6.2.3 Использовать данные для расчета зубчатой передачи.
Для шестерни (первый вариант):
- передаточное число зубчатой передачи u=5;
- вращающий момент на ведомом валу передачи 70000 НМ;
- угловая скорость вращения ведомого вала w2=10(рад/с);
- материал зубчатых колёс ст-45;
- допускаемое контактное напряжение [σ]н=410 МПа;
- допускаемое напряжение по изгибу [σ] f=206 МПа.
Для колеса (второй вариант):
- передаточное число зубчатой передачи u=2;
- вращающий момент на ведомом валу передачи 100000 НМ;
- угловая скорость вращения ведомого вала w2=15(рад/с);
- материал зубчатых колёс Сталь-45;
- допускаемое касательное напряжение [ σ ]н=410 МПа;
- допускаемое напряжение по изгибу [ σ ]f=206 МПа.
План расчета основных параметров зубчатой передачи:
| Наименование параметра (единицы измерения) | Обозначение | Первый вариант | Второй вариант |
| 1)Нормальный модуль (мм) | mn | mn=d01-df1/45 | mn=d02-df2/45 |
| 2)Стандартное значение нормального модуля (мм) | mn | Выбрать по СТ СЭВ 310-76 | Выбрать по СТ СЭВ 310-76 |
| 3)Делительный диаметр шестерни (мм) | d1 | d1=da1-2mn | d1=d2/u |
| 4)Делительный диаметр колеса (мм) | d2 | d2=ud1 | d2=da2-2mn |
| 5)Диаметр впадин зубьев шестерни (мм) | df1 | df1=d1-2,5mn | df1=d1-2,5mn |
| 6)Диаметр впадин зубьев колеса (мм) | df2 | df2=d2 -2,5mn | df2=d2-2,5mn |
| 7)Диаметр вершин зубьев шестерни (мм) | da1 | Измерить | da1=d1+2mn |
| 8) Диаметр вершин зубьев колеса (мм) | da2 | da2=d2+2mn | Измерить |
| 9)Число зубьев шестерни | z1 | Измерить | z1=z2/u |
| 10) Число зубьев колеса | z2 | z2=uz1 | Измерить |
| 11)Ширина венца шестерни (мм) | b1 | Измерить | b1=b2+5 |
| 12) Ширина венца колеса (мм) | b2 | b2=b1-5 | Измерить |
| 13)Межосевое расстояние (мм) | aw | aw=d1+d2/2 | aw=d1+d2/2 |
| 14)Коэффициент ширины шестерни по диаметру | Ψ bd | Ψ bd=b1/d1 | Ψ bd=b1/d1 |
| 15) Окружная скорость колеса м/с | v | v=w2d2/2 | v=w2d2 /2 |
| 16)Окружная сила (Н) | Ft | Ft=2M2/d2 | Ft=2M2/d2 |
| 17)Радиальная сила (Н) | Fr | Fr=Ft tg20 | Fr-Ft tg20 |
| 18)Коэффициент нагрузки | Kн | Kн=1,15 | Kн=1,15 |
| 19)Действительные контактные напряжения (МПа) | σH | Ϭ=310/aw x √M2 KH(u+1)3 / b 2u2 | Ϭ=310/aw x √M 2 KH(u+1)3/b2 u2 |
| 20)Коэффициент нагрузки | Kf | Kf=1,25 | Kf=1,25 |
| 21)Коэффициент, учитывающий форму зуба колеса | ΥF2 | ΥF2=4,28-3,6 | ΥF2ϭ=4,28-3,6 |
| 22)Действительные напряжения по изгибу на колесе (МПа) | ϬF2 | ϬF2 =Ft K FΥF2 /b2 mn | ϬF2 =Ft KFΥF2 /b2 mn |
Вопросы для самоконтроля
- какие основные требования предъявляются к машинам и их деталям?
- что следует понимать под надёжностью машин и их деталей?
- чем оценивается надёжность?
- что называется модулем зубчатого зацепления?
- какие достоинства и недостатки зубчатых передач?