147567 (691968), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

[σ] _H = 0,45 (550,3 + 464,8) = 456,8 Н/мм ²

[σ] _H = 456,8 Н/мм ² < 1,23 [σ] _H2 = 571,7 Н/мм ², условие выполняется.

Коэффициент долговечности К _FL, определяем по формуле

К _FL = , (32)

где N_FО = 4 10 ⁶ < N₁ и N₂,_, следовательно К _FL1 = К _FL2 = 1

По таб.3.1 определяем допускаемое напряжение изгиба, соответствующее числу перемены напряжений N_FО.

Для шестерни

[σ] _FО1 = 1,03 HB_1ср, (33)

[σ] _FО1 = 1,03 248,5 = 256 Н/мм ² предполагая что m<3 мм,

Для колеса

[σ] _FО2 = 1,03 НВ_2ср, (34)

[σ] _FО2 = 1,03 221 = 227,63 Н/мм ²

так как передача реверсивная уменьшаем на 25%

[σ] _F2 = 227,63 0,75 = 170,75 Н/мм ²

[σ] _F1 =256 0,75 = 192 Н/мм ²

Составляем таблицу

Таблица 2 - Механические характеристики материалов передач редуктора

Элемент передачи	Марка материала	Dпред Sпред	Термооб работка	НRCэ НВ ср	σ В	σ - 1	σ Т	[σ] H	[σ] F
			Способ заливки		Н/мм 2
Червяк	Ст 40Х	125/80	З +ТВЧ	45	900	410	750	-	-
Венец колеса	БрА10Ж4Н4	-	Ц	-	700	-	460	151	112
Шестерня	Ст 40Х	200/125	У	248,5	900	410	750	456,8	192
Колесо	Ст 45Л	315/200	у	221	680	285	440	456,8	170,75

4. Расчет закрытой червячной передачи

Межосевое расстояние а_W, мм определяем по формуле

а_W = 61 , (35)

где Т₂ - вращающий момент на валу червячного колеса, Т₂ = 231,16 Нм

а_W = 61 = 132,029 мм

Принимаем по ГОСТ а_W = 140 мм

Число витков червяка при U_ч = 16 (стр.21 [2]) принимаем Z = 2.

Число зубьев червячного колеса Z₂, определяем по формуле

Z₂ = Z₁ U_ч, (36)

Z₂ = 2 16 = 32

Принимаем Z₂ = 32

Модуль зацепления m, мм определяем по формуле

m = (1,4…1,7) а_{W /} Z₂, (37)

m = (1,4…1,7) 140/32 = (6,56….7,43) мм

Округляем в большую сторону m =7 мм.

Коэффициент диаметра червяка q, определяем по формуле

q = (2 а_W/m) - Z₂, (38)

q = (2 140/7) - 32 = 8

Принимаем q = 8

Коэффициент смещения инструмента х, определяем по формуле

Х = (а_W/ m) - 0,5 (q + Z₂), (39)

Х = (140/4) - 0,5 (8 + 32) = 0 > - 1, условие не выполняется

Фактическое передаточное число U_ф, определяем по формуле

U_ф = Z_2/Z_1,U_ф = 32/2 = 16 (40)

Отклонение ΔU_ф = 100% (U_ф - U) / U = 0% < 4%

Фактическое межосевое расстояние а_Wф, мм определяем по формуле

а_Wф = 0,5 m (q + Z₂ + 2 Х), (41)

а_Wф = 0,5 7 (8 + 32 + 2 0) = 140 мм

Делительный диаметр червяка d₁, мм определяем по формуле

d₁ = q m, (42)

d₁ = 8 7 = 56 мм

Начальный диаметр червяка d_W1, мм определяем по формуле

d_W1 = m (q + 2 Х), (43)

d_W1 = 7 (8 + 2 0) =56 мм

Диаметр вершин витков червяка d _а1, мм определяем по формуле

d _а1 = d₁ + 2 m, (44)

d _а1 = 56 + 2 7 = 70 мм

Диаметр впадин витков червяка d _F1, мм определяем по формуле

d _F1 = d₁ - 2.4 m, (45)

d _F1 = 56 - 2,4 7 = 39,2 мм

Делительный угол подъема линии витков червяка Y, ^o определяем по формуле

Y = arctg (Z₁ /q), (46)

Y = arctg (2/8) =14 ^o03 ^/

Длина нарезаемой части червяка b₁, мм определяем по формуле

b₁ = (10 + 5,5 |Х| + Z₁) m + С, (47)

где Х = 0, С = 0

b₁ = (10 + 5,5 |0| + 2) 7 + 0 = 84 мм

Делительный диаметр червячного колеса d₂, мм определяем по формуле

d₂ = d _{W 2} = m Z₂, (48)

d₂ = d _{W 2} = 7 32 = 224 мм

Диаметр вершин зубьев червячного колеса d _а2, мм определяем по формуле

d _а2 = d₂ + 2 m (1 + Х), (49)

d _а2 = 224 + 2 7 (1 + 0) = 238 мм

Наибольший диаметр червячного колеса d _АМ, мм определяем по формуле

d _АМ ≤ d _а2 + 6 m / (Z₁ + 2), (50)

d _АМ ≤ 238 + 6 7/ (2 + 2) = 248,5 мм

Диаметр впадин зубьев червячного колеса d _F2, мм определяем по формуле

d _F2 = d₂ - 2 m (1,2 - Х), (51)

d _F2 = 224 - 2 7 (1,2 - 0) = 207,2 мм

Ширину венца червячного колеса b_2, мм, при Z₁ =2, определяем по формуле

b₂ = 0,355 а_W, (52)

b₂ = 0,355 140 = 49,7 мм

Принимаем b₂ = 48 мм

Радиусы закруглений зубьев червячного колеса R_а и R_F, мм определяем по формулам

R_а = 0,5 d₁ - m, (53)

R_а = 0,5 56 - 7 = 21 мм

R_F = 0,5 d₁ + 1,2 m

R_F = 0,5 56 + 1,2 7 = 36,4 мм (54)

Условный угол обхвата червяка венцом колеса определяем по формуле

sin σ = b_2/ (d _{а1 -} 0,5 m), (55)

sin σ = 48/ (70-0,5 7) = 0,721805

Угол σ = 46 ^o 12, 2 σ = 92 ^o24/< 120 ^о

Коэффициент полезного действия червячной передачи ŋ, определяем по формуле

ŋ = tgY/ tg (Y + φ), (56)

где φ - угол трения зависящий от скорости скольжения.

Скорость скольжения V_s, м/с определяем по формуле

V_s = U_ф ω₂ d₁ / (2 cos y 10 ³), (57)

V_s = 16 9,39 56/ (2 cos (14 ^o 03 ^/) 1000) = 4,34 м/с

По таб.4.9 c 74 [1] выбипаем φ = 1 ^o50 ^/.

Тогда по формуле (56)

ŋ = tg (14 ^o 03 ^/) / tg (14 ^o 03 ^/+ 1 ^o 50 ^/) = 0,9

Проверим контактные напряжения зубьев колеса

σ _H = 340 < [σ] _H, (58)

где К - коэффициент нагрузки, зависящий от окружной скорости, К = 1

Окружную силу на колесе Ft₂, кН определяем по формуле

Ft₂ = 2 T₂ 10 ^3/d₂, (59)

Ft₂ = 2 231,16 1000/224 = 2,0639 кН

Окружную скорость червячного колеса V_s, м/с определяем по формуле

V_s = ω₂ d_2/ (2 10 ³), (60)

V_s = 9,39 224/2 10 ³ = 1,05 м/с < 3 м/с

Найденные значения подставляем в формулу (58)

σ _H = 340 = 137,91 Н/мм ² < [σ] _H = 151 Н/мм ²

Недогруз 100% (_[σ] _{H -} σ _H) / [σ] _H

100% (151 - 137,9) / 151 = 8,67% < 15% условие выполняется.

Проверим напряжения изгиба зубьев колеса

σ _F = 0,7 Y_F F_{t 2} K/ (b₂ m) < [σ] _F, (61)

где Y_F - коэффициент формы зуба колеса, определяемый по таб.4.10 [1] в зависимости от эквивалентного числа зубьев.

Эквивалентное число зубьев Z_{υ 2}, определяем по формуле

Z_{υ 2} = Z₂/ (cos y) ³, (62)

Z_{υ 2} = 32/ cos ³ (14 ^o 03 ^/) = 35,05

Тогда Y_F = 1,64.

Подставляем найденные значения в формулу (61)

σ _F = 0,7 1,64 2063,9 1/ (48 7) = 7,05 Н/мм ² < [σ] _F = 112 Н/мм ²

При проверке на прочность получаем σ _H < [σ] _H, σ _F < [σ] _F, следовательно, рассчитанная червячная передача соответствует рабочим нагрузкам.

Таблица 3 - Параметры червячной передачи

Межосевое расстояние аW= 140 мм Модуль m = 7 мм
Червяк		Колесо
Параметр	Знач.	Параметр	Знач.
Делительный диаметр d1, мм	56	Делительный диаметр d2, мм	224
Начальный диаметр d W 1,, мм	56	Диаметр вершин зубьев d а2, мм	238
Диаметр вершин витков d а1, мм	70	Наибольший диаметр колеса d АМ, мм	248,5
Диаметр впадин витков d F1, мм	39,2	Диаметр впадин зубьев d F2, мм	207,2
Делительный угол подъема линии витков Y	14 o 03 /	Ширина венца при b2, мм	48
Длина нарезаемой части червяка b1, мм	84	Радиусы закруглений зубьев Rа, мм RF, мм	21 36,4
КПД червячной передачи η	0,9	Условный угол обхвата червяка венцом колеса 2 σ	92 o28 /
Контактные напряжения зубьев колеса σ H, Н/мм 2	137,91	Напряжения изгиба зубьев колеса σ F, Н/мм 2	7,05

5. Расчет открытой косозубой зубчатой передачи

Проектный расчет

Межосевое расстояние а_W, мм определяем по формуле

а_W ≥ К_а (U + 1) , (63)

где К_{а -} вспомогательный коэффициент для косозубых передач, К_а = 43;

ψ_а - коэффициент ширины венца колеса, при консольном расположении колеса ψ_а = 0,2……0,25

принимаем ψ_а = 0,25;

U - передаточное число, U₂ = 2,5;

Т - вращающий момент на валу ведущей звездочки, Т₃ =543,51 Н м;

[σ] _H - среднее допускаемое контактное напряжение, [σ] _H = 456,8 Н/мм ²;

К_H - коэффициент неравномерности нагрузки по длине, К_H = 1,05.

а_W ≥ 43 (2,5 + 1) = 174,65 мм

Округляем расчетное межосевое расстояние до стандартного а_W = 180 мм.

Модуль зацепления m, мм определяем по формуле

m ≥ 2 K_m T₃ 10 ³/ (d₂ b₂ [σ] _F), (64)

где K_m - вспомогательный коэффициент, K_m = 5,8.

Делительный диаметр колеса d₂, мм определяем по формуле

d₂ = 2 а_W U₁ / (U₁ + 1), (65)

d₂ = 2 180 2,5/ (2,5 + 1) = 257,14 мм

Ширину венца b₂, мм определяем по формуле

b₂ = ψ_а а_W, (66)

b₂ = 0,25 180 = 50,4 мм

Подставляем найденные значения в формулу (64)

m ≥ 2 5,8 543,51 10 ³/ (257,14 50,4 170,75) = 2,85 мм

Принимаем m =3 мм.

Угол наклона зубьев β_мин, ^о определяем по формуле

β_мин = arcsin (3,5 m / b₂), (67)

β_мин = arcsin (3,5 3/50,4) = arcsin (0, 20833) = 12 ^о02 ^/

Числа зубьев шестерни Z₁ и колеса Z_2: определяем по формулам

Z₁ = Z / (1 + U₁), (68), Z₁ = 117/ (1 + 2,5) = 33,43

Принимаем Z₁ = 33

Z₂ = Z - Z_1,Z₂ = 117 - 33 = 84

Суммарное число зубьев Z определяем по формуле

Z = 2 а_W cos β_мин / m, (69)

Z = 2 180 0,9781/3 = 117,37

Принимаем Z = 117

Уточненный угол β, ^о определяем по формуле

β = arcos (Z m /2 a_W), (70)

β = arcos (117 3/2 180) = 12 ^о 51 ^/

Фактическое передаточное число U_ф и его отклонения от заданного ΔU определяем по формулам

U_ф = Z₂/ Z₁, (71), U_ф = 84/33 =2,55

ΔU = (U_ф -U) 100% / U 4%, (72)

ΔU = (2,55 - 2,5) 100% / 2,5 = 1,82% 4%

Фактическое межосевое расстояние а_W, мм определяем по формуле

а_W = (Z₁ + Z₂) m/ (2 cos β), (73)

а_W = (33 + 84) 3/ (2 0,9781) = 180 мм

Делительный диаметр шестерни d₁, мм определяем по формуле

d₁ = m Z_1/cos β, (74)

d₁ = 3 33/0,9781 = 101,5 мм

Диаметр вершин зубьев шестерни d_а1, мм определяем по формуле

d_а1 = d₁ + 2 m,

d_а1 = 101,5 + 2 3 = 107,5 мм (75)

Диаметр впадин зубьев шестерни d_f1, мм определяем по формуле

d_f1 = d₁ - 2,4 m, (76)

d_f1 = 101,5 - 2,4 3 =94,3 мм

Ширина венца шестерни b₁, мм определяем по формуле

b₁ = b₂ + 4, (77)

b₁ = 50 + 4 = 54 мм

Принимаем b₁ = 54 мм.

Делительный диаметр колеса d₂, мм определяем по формуле

d₂ = m Z_2/cos β, (78)

Характеристики

Список файлов курсовой работы