125941 (690773), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

У нашім випадку (редуктор за схемою 21) ці координати відповідають розмірам c і e, обумовленим графічно або розраховував по формулах:

1.6 Кінематичний розрахунок редуктора

Частоти обертання валів і зубчастих коліс визначаються в такий спосіб:

частота обертання швидкохідного вала з попереднього розрахунку й зазначена в роздруківці (див. CH), приймаємо

n₁ = n_1Б = (CH), хв¹;

частота обертання проміжного вала

n_1Т = n_2Б = n_1Б / u_Б ,

де u_Б прийняте значення передаточного числа для швидкохідної передачі (див. п. 1.3.1);

частота обертання тихохідного вала

n_2Т = n_1Б / (u_Б u_Т) .

Окружна швидкість у зачепленні швидкохідної передачі

V = d_w1Б n₁ / (610⁴), м/с.

Окружна швидкість у зачепленні тихохідної передачі

V = d_w1Т n_1Т / (610⁴), м/с.

1.7 Статичне дослідження редуктора

Метою статичного дослідження є визначення обертаючих моментів на валах і колесах редуктора й значень тридцятимільйонних повних зусиль у зачепленнях для кожної передачі. Розглядається випадок редуктора із шевронної швидкохідної й косозубої тихохідної передачами.

Схема представлена на мал. 1.5.

1.7.1 Моменти на валах і колесах редуктора

Момент на хвостовику швидкохідного вала, Н м

.

Момент на шестірні напівшеврона (тільки для схеми 21) швидкохідної передачі

.

Момент на колесі напівшеврона швидкохідної передачі, що має ширину зубчастого вінця , зазначену в роздруківці

.

Момент на шестірні тихохідної передачі редуктора

.

У цих формулах використовуються значення КПД, прийняті в п. 1.2.1.

1.7.2 Тридцятилітні повного зусилля в зачепленнях швидкохідної й тихохідної передач

Окружна сила на шестірні швидкохідної передачі, Н,

.

Радіальна сила на шестірні швидкохідної передачі

,

де кут нахилу зубів (зазначений у роздруківці); _w кут зачеплення, певний у п. 1.3.6.

Осьова сила на шестірні швидкохідної передачі

.

Зусилля, що діють на колесо швидкохідної передачі:

;

;

.

Окружна, радіальна й осьова сили на шестірні тихохідної передачі:

.

,

.

Зусилля, що діють на колесо тихохідної передачі:

;

;

.

1.8 Розрахунок на міцність зубчастих передач редуктора

При виконанні РГР студент, за вказівкою викладача, виконує перевірочний розрахунок однієї з передач редуктора тихохідної або швидкохідної. Індекси Т (тихохідна) або Б (швидкохідна) надалі не використовуються.

1.8.1 Матеріали, термічна й химікотермична обробка зубчастих коліс

Зубчасті колеса редукторів виготовляють зі сталей із твердістю H 350 HB або H > 350 HB. У першому випадку заготівлі для коліс піддають нормалізації або поліпшенню, у другому послу нарізування зубів різним видам термічної й химикотермичної обробки: об'ємному загартуванню, поверхневому загартуванню ТВЧ, цементації, азотуванню й т.д., що забезпечує високу твердість поверхні зуба. Відносно низька твердість

H < 350 HB допускає можливість зубонарізування з достатньою точністю (ступінь точності 8 і 7 за ДСТ 164381) без оздоблювальних операцій, що використовується як засіб для зниження витрат. Застосування інших видів термообробки викликає помітне перекручування розмірів і форми зубів (жолоблення). При високих вимогах до точності такі колеса піддають оздоблювальним операціям притиранню на спеціальних верстатах, обкатуванні й т.п., що підвищує вартість коліс у десятки разів.

Зубчасті колеса з низькою твердістю добре працює, особливо, якщо зуби шестірні мають твердість більше, ніж у коліс на (80...200) HB. У косозубих коліс перепад твердості вище. Гарні результати забезпечує загартування ТВЧ зубів шестірень із HRC 45...55 і коліс до 280...350 HB.

При виборі матеріалів необхідно керуватися інформацією, зазначеної в табл. 1.10 і прагнути до одержання напруг, що допускаються, можливо близьких до них величин [₍H_]Б и [₍H_]Т.

Таблиця 1.10

Термообробка або хім.терм.обробка	Марки стали ДЕРЖСТАНДАРТ 454381	H0, МПа	F0, МПа	SH	SF
Нормалізація, поліпшення, 180…220HB; 260…320HB	40Х, 40ХН, 35ХМ, 45ХЦ, Сталь 45	2HB + 70	1,8HB	1,1	1,75
Загартування ТВЧ, поверхня 45...55…55 HRC, серцевина 240…300HB	40Х, 40ХН, 35ХМ, 35ХТСА	17HRC+200	900	1,2	1,75
Цементація, нитроцементация поверхня 60...63…63 HRC, серцевина 300…400HRC	20Х, 20ХНМ, 18ХГТ, 12ХН3А	23HRC	750...…1000	1,2	1,5

1.8.2 Контактні напруги, що допускаються

Контактні напруги, що допускаються, для передачі визначають по формулі

[_H] = 0,5([_H]₁ + [_H]₂) 1,25 [_H]_min , МПа,

де [_H]_min менше із двох (звичайно [_H]₂).

Контактні напруги, що допускаються, для шестірні [₍H_]1 або колеса [₍H_]2 (індекс 2 зазначений у дужках)

, МПа,

де S_H коефіцієнт безпеки (табл. 1.10); _H0 межа контактної витривалості. Для найбільш застосовуваних матеріалів і термообробки показаний у табл. 1.10; Z_N коефіцієнт, що враховує термін служби (ресурс) і режим роботи, обумовлений з умови для шестірні або колеса (індекс опущений):

,

де N_H0 базове число циклів зміни напруг, обумовлене за графіком (мал. 8.40, [2]) або по формулі

N_H0 = 30HB^2,4 1210⁷;

N_HE еквівалентне число циклів, що відповідає

N_HE = N_H K_HE = 60 n_w n L_{h H} ,

де n_w число зачеплень, у яке входить шестірня або колесо за один оберт, у нашім випадку n_w = 1; n відповідна частота обертання, хв¹; L_h ресурс привода, година; _H коефіцієнт режиму, обумовлена по табл. 8.10 [2] залежно від категорії режиму.

1.8.3 Напруги вигину, що допускаються

Напруги вигину, що допускаються, визначаються для шестірні [₍F_]1 і колеса [₍F_]2 окремо по формулі (індекси опущені):

,

де _F0 межа витривалості, обумовлений по табл. 1.10; S_F коефіцієнт безпеки, наведений у табл. 1.10; Y_А коефіцієнт, що враховує вплив двостороннього додатка навантаження. У нашім випадку, Y_А = 1; Y_N коефіцієнт, що враховує термін служби передачі й змінність режиму навантаження, що розраховується по формулі:

(1 Y_N < 2,5),

де N_F0 базове число циклів. Для всіх сталей N_F0 = 410⁶; N_FE еквівалентне число циклів:

N_FE = N_{F F} = 60 n_w n L_{h F} ,

де n_w число зачеплень, у яке входить шестірня або колесо за один оберт, у нашім випадку n_w = 1; n відповідна частота обертання, хв¹.

Y_R коефіцієнт, що враховує шорсткість перехідної кривої. Y_R = 1 при шорсткості R_Z 40 напівтемний.

1.8.4 Контактні напруги в зачепленні передачі

Контактна напруга в зачепленні визначається по формулі, використовуваної для прямозубої й косозубої передачі

, МПа

Для прямозубої передачі приймають Z_H = 1, підставляючи наступні значення параметрів:

E_пр наведений модуль пружності. Для сталевих коліс і шестірень

Е_пр = 0,21510⁶ МПа;

Т₁ момент на шестірні передачі, Нм. Для тихохідної передачі Т_1(Т), для швидкохідної Т_1(Б);

d_w1 початковий діаметр шестірні, мм;

b_w ширина зубчастого вінця колеса, мм;

_w кут зачеплення, обумовлений по п. 1.3.6;

u передаточне число передачі, u = z₂ / z₁ .

При розрахунку косозубої передачі коефіцієнт Z_H визначається по формулі:

,

де K_H коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження між зубами, що залежить від ступеня точності (у нашім випадку 8 або 7) і окружної швидкості (див. п. 1.6) і обумовлений по табл. 8.7, [2]; коефіцієнт торцевого перекриття (див. п. 1.3.6); кут нахилу зубів на ділильному діаметрі.

Коефіцієнт навантаження K_H представляється у вигляді

K_H = K_H K_H K_HV ,

де K_H коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження по ширині вінця, перебуває по графіках на мал. 8.15, [2], залежно від схеми редуктора, від параметра _bd = b_w / d_w1 і від сполучення твердості зубів шестірні й колеса; K_HV коефіцієнт, що враховує динамічне навантаження в зачепленні, що залежить від виду передачі, ступеня точності й окружної швидкості V і призначуваний по табл. 8.3 [2].

1.8.5 Напруги вигину в зубах шестірні й колеса

Напруги вигину в підставі зубів прямозубі шестірні _F1 і колесі _F2 визначають по формулах:

Характеристики

Список файлов курсовой работы