Расчет закрытой цилиндрической передачи

Схема привода

расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru 2

расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru 1 P расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru 2 n2

III

расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru

       
    расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru
  расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru
 

 
  расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru

расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru aω

расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru II

P3 n3

1-шестерня; 2-колесо

Задачи расчета

· Выбор материалов и вида термообработки зубчатых колес передачи;

· Определение геометрических параметров передачи;

· Определение сил в зацеплении;

· Выполнение проверочного расчета на контактную прочность и изгиб;

Данные для расчета

Исходными данными для расчета являются силовые и кинематические параметры передачи, приведенные в таблице 2.1

Таблица 2.1—Таблица силовых и кинематических параметров редуктора

вал мощность Р, кВт частота вращения n, мин-1 угловая скорость ω, с-1 вращающий момент Т нМ
9.02 560.8 58.7
8.7 14.7

Условия расчета

Надежная работа закрытой зубчатой передачи обеспечена при соблюдении условий прочности по контактным напряжениям и напряжениям изгиба.

σ н.расч < [σ]н , σF расч < [σ]F ,

где σ н.расч и σF расч –соответственно расчетные контактные и изгибные напряжения проектируемой передачи;

[σ]н и [σ]F –соответственно допускаемые контактные и изгибные напряжения материалов колес.

Допускается недогрузка передачи— σ н < [σ]н не более 10% и перегрузка σ н.< [σ]н до 5%.

0.9[σ]F < σF1 < 1.05[σ]F

Расчет передачи

2.5.1 Выбор материалов для изготовления зубчатых колес.

Так как мощность привода < 10кВт, для изготовления зубчатых колес принимаем: Для колеса Сm40x термообработка улучшение с Нвср=248, для шестерни: Сm40x термообработка улучшение до твердости Нвср=285 . Нв1=Нв2+(20-50)=285-248=37 Условие выполняется.

2.5.2 Определяем допускаемые напряжения

По таблице определяем, величину допускаемых контактных напряжений, в зависимости от твердости.

[σ]Но=1.8Нвср+67мПа

Принимаем коэффициент долговечности КHLFL=1,0 Тогда

[σ]н1= КHL[σ]н+67=1,0 1,8 285+67=580мПА

[σ]н2= КHL[σ]н2+67=1,0 1,8 249+67=514мПА

В качестве расчетной принимаем:

[σ]н=0.45([σ]н1+[σ]н2)=0.45(580+514)=493мПА

Допускаемое напряжение изгиба: [σ]Fo=1.03Нвср

[σ]F1= KFL[σ]Fо1=1 1.03 285=294мПА

[σ]F2= KFL[σ]Fо2=1 1.03 248=256мПА

2.5.3 Определяем межосевое расстояние

аω=КL(u+1) расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru ,

аω=430(4+1) расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru 160

2.5.4 Определяем геометрические параметры передачи

Нормальный модуль

mn=(0.01—0.02) аω=1,6—3,2

Берем среднее значение mn=2,0

Определяем число зубьев шестерни

Z1= расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru

β-угол наклона зубьев, берем 10о; cos10o=0,98, тогда

Z1= расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru Принимаем Z1=31

Тогда Z2= Z1 U=31* 4=124

Уточняем U: расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru

Уточняем β: расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru

Определим диаметры:

· Делительный

d1= mnZ1/cosβ=2,0 *31/0.9687=64мм

d2=mnZ2 /cosβ=2,0 * 124/0,9687=256мм

· Диаметры окружности вершин

da1=d1+2mn=64+2 * 2=68мм

da2=d2+2mn=256+2 * 2=260мм

· Диаметры окружности впадин

df1=d1-2,5mn=64-2,5 * 2=59мм

df2=d2-2,5mn=256-2,5 * 2=251мм

Ширина венца колеса:

b2= аω ψba=160 * 0.4=64мм

b2=65мм

b1=b2+(5-10)мм=75мм

Данные своди в таблицу геометрических параметров передачи.

Таблица 2.1-Геомертические параметры зубчатого зацепления

параметры шестерня колесо
Межосевое расстояние  
Модуль зацепления
Угол наклона зубьев,β    
Число зубьев, Z
Делительный диаметр,d мм
Диаметр вершин зубьев, da мм
Диаметр впадин зубьев, df мм
Ширина венца b, мм
расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru    

аω= расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru мм

Определим окружную скорость колес

расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru

Для данной скорости по таблице назначаем восьмую степень точности изготовления зубчатых колес.

2.5.5 Определение силовых параметров зацепления

расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru

Окружное усилие:

расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru Н

Радиальное усилие:

Fr=Ft tgα/cosβ

α-200; tg200=0,364

Fr=4800 0,364/0,9696=1801H

Осевое усилие:

Fα= Fr tgβ=4800 /0,2568=1233H

2.5.6 Проверочный расчет передачи:

а) По контактному напряжению:

расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru

k-376-для косозубой передачи

Кнα=1.22 -коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями.

Кнβ=1.04 - коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии зуба

Кнv=1.02 - коэффициент учитывающий влияние динамической нагрузки

расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru МПа

σн=478<[σ]=493

расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru

б) По напряжению изгиба

σf2f2Уβ расчет закрытой цилиндрической передачи - student2.ru

Zv1=z1/cos3β=31/0.96963=35.2 принимаем Zv1 =35

Zv2=z2/cos3β=124/0.96963=140.9 принимаем Zv2 =141

Уβ=1- β/1400=0.89

σf2=139мПа<[σ]

σf1= σf2 Уf1/ Уf2=144мПА

Условия выполняются.

Заключение: результаты проверочных расчетов по контактным напряжениям и напряжениям изгиба показывают, что полученные геометрические параметры редуктора удовлетворяют заданным.

Наши рекомендации