Мой курсовой проект (Восстановлен) (1060436), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Ступень4
Параметр | Шестерня | Колесо |
Количество зубьев | 25 | 60 |
Материал | 38ХМЮА | 40Х |
Модуль, мм | 0,6 | |
Делительный диаметр, мм | 15 | 36 |
Диаметр выступов, мм | 16,2 | 37,2 |
Диаметр впадин, мм | 13,38 | 34,38 |
Ширина венца, мм | 7,2 | 6 |
Межосевое расстояние, мм | 25,5 |
Ступень5
Параметр | Шестерня | Колесо |
Количество зубьев | 25 | 60 |
Материал | 38ХМЮА | 40Х |
Модуль, мм | 0,6 | |
Делительный диаметр, мм | 15 | 36 |
Диаметр выступов, мм | 16,2 | 37,2 |
Диаметр впадин, мм | 13,38 | 34,38 |
Ширина венца, мм | 7,2 | 6 |
Межосевое расстояние, мм | 25,5 |
Ступень6
Параметр | Шестерня | Колесо |
Количество зубьев | 25 | 60 |
Материал | 38ХМЮА | 40Х |
Модуль, мм | 0,8 | |
Делительный диаметр, мм | 20 | 48 |
Диаметр выступов, мм | 21,6 | 49,6 |
Диаметр впадин, мм | 17,84 | 45,84 |
Ширина венца, мм | 9,6 | 8 |
Межосевое расстояние, мм | 34 |
Ступень7
Параметр | Шестерня | Колесо |
Количество зубьев | 25 | 60 |
Материал | 38ХМЮА | 40Х |
Модуль, мм | 1 | |
Делительный диаметр, мм | 25 | 60 |
Диаметр выступов, мм | 27 | 62 |
Диаметр впадин, мм | 22,5 | 57,5 |
Ширина венца, мм | 12 | 10 |
Межосевое расстояние, мм | 42,5 |
Расчет двухшкального отсчетного устройства.
Обозначим,
- ценой деления шкалы точного отсчета (0.5°)
- ценой деления шкалы грубого отсчета
- число делений школы точного отсчета
- число делений школы грубого отсчета
Тогда справедливо записать:
,
, где - угол поворота выходного вала (180°)
- чис ло делений школьного устройства
Очевидно, что :
Выберем значение из стандартного ряда равным 10. Тогда :
Проверяем условие :
Назначим диаметры шкал:
Определим длины шкал:
Определим расстояние между штрихами:
Тогда цена деления шкалы грубого отсчета:
При повороте шкалы грубого отсчета на цену деления шкала точного отсчета поворачивается на полный оборот. Таким образом:
Сделаем шкальное устройство состоящим из 2-х ступеней.
Произведем выбор числа зубьев, для колес входящих в состав шкального устройства. Поскольку механизм шкального устройства является по сути мультипликатаром, то для него шестерни будут ведомыми колесами. Кроме того шкальное устройство должно иметь малые габариты, таким образом выберем число зубьев шестеренок близким к нижнему пределу интервала 17…28 - z2=18.
Номер ступени | Передаточное отношение | Назначенные числа зубьев | |
Колесо | Шестерня | ||
8 | 0.3 | 60 | 18 |
9 | 0.161 | 112 | 18 |
Определим фактическое передаточное отношение:
Определим относительную погрешность:
Проведем силовой расчет конструкции по формулам, приведенным выше:
Материалом для зубчатых колес и шестерен шкального устройства выберем тот же материал, что и для колес, шестерен электромеханического привода.
Определим допускаемые напряжения при расчете на изгибную прочность.
Для нахождения числа циклов нагружения найдем частоту вращения каждого зубчатого колеса:
Найдем расчетное число циклов для каждого колеса:
Найдем коэффициент долговечности:
Найдем допускаемые напряжения на изгиб:
Для каждой шестерни:
Для каждого колеса:
По найденным значениям допускаемых напряжений можем найти отношения
В обоих случаях расчет модуля будем вести по шестерне:
Проведем проверочный расчет на контактную прочность.
Определим допустимые контактные напряжения:
Коэффициент долговечности:
Найдем допускаемые контактные напряжения:
Для каждой шестерни:
Для каждого колеса:
Найдем межосевые расстояния :
Теперь найдем модуль:
Таким образом, результаты проверочного расчета на контактную мощность совпали с результатами проектировочного расчета на изгибную прочность и модули зубчатых колес выберем, округляя по стандартному ряду:
Произведем геометрический расчет колес:
Заполним сводные таблицы:
Ступень8
Параметр | Колесо | Шестерня |
Количество зубьев | 60 | 18 |
Материал | 40Х | 38ХМЮА |
Модуль, мм | 1 | |
Делительный диаметр, мм | 60 | 18 |
Диаметр выступов, мм | 62 | 20 |
Диаметр впадин, мм | 57,5 | 17,3 |
Ширина венца, мм | 10 | 12 |
Межосевое расстояние, мм | 39 |
Ступень9
Параметр | Колесо | Шестерня |
Количество зубьев | 112 | 18 |
Материал | 40Х | 38ХМЮА |
Модуль, мм | 0,5 | |
Делительный диаметр, мм | 56 | 9 |
Диаметр выступов, мм | 57 | 10 |
Диаметр впадин, мм | 55,3 | 8,3 |
Ширина венца, мм | 5 | 6 |
Межосевое расстояние, мм | 32,5 |
Расчет валов и опор.
Расчет вала на статическую прочность.
Расчет проведем по самому нагруженному валу в конструкции (вал №7) и выберем для него подшипники.
Рассмотрим 2 колеса, находящихся в зацеплении:
, где окружности 1 и 2 – основные окружности эвольвенты (эволюты),
Э1 и Э2- профили зубьев,
α – угол зацепления (20°) (острый угол) между линией зацепления и касательной к окружностям делительных диаметров (линия перпендикулярная межосевой линии),
линия зацепления – траектория общей точки контакта зубьев при вращении колес передачи. Силу можно переносить вдоль её линии действия (в данном случае вдоль линии зацепления), тогда можно показать для второго колеса:
Сила, действующая на зуб колеса разбивается на две взаимноперпедикулярные составляющие – Ft и Fr. Одна из которых создает крутящий момент, а вторая нет.
В проекции на плоскость zy:
Перейдем от этой схемы к эквивалентной, приведя внешние силы к валу:
Используя, значение момента, действующего на вал (найдено выше в силовом расчете) найдем силы Fr и Ft.
Найдем реакции в опорах: