МегаПредмет

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса - ваш вокал


Игровые автоматы с быстрым выводом


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека


Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Механические характеристики сталей





Мерка стали dm, мм Термообработка Твердость поверхности Твердость сердцевины Предел прочности, МПа Nно, млн. циклов
Любой Н 163-192 НВ 163-192 НВ 2.5
У 192-228 НВ 192-228 НВ 11.2
Любой Н 179-207 НВ 179-207 НВ 9.17
У 235-262 НВ 235-262 НВ 16.8
У 269-302 НВ 269-302 НВ 23.5
40Х У 235-262 НВ 235-262 НВ 16.8
40Х У 269-302 НВ 269-302 НВ 23.5
40Х У+З (ТВЧ) 45-50 HRCэ 269-302 НВ 73.0
40ХН У 235-262 НВ 235-262 НВ 16.8
40ХН У 269-302 НВ 269-302 НВ 23.5
40ХН У+З (ТВЧ) 48-53 HRCэ 269-302 НВ 86.9

Продолжение таблицы 7

35ХМ У 235-262 НВ 235-262 НВ 16.8
35ХМ У 269-302 НВ 269-302 НВ 23.5
35ХМ У+З (ТВЧ) 48-53 HRCэ 269-302 НВ 86.9
20Х У+Ц+З 56-63 HRCэ 300-400 НВ 120.0
20ХНМ У+Ц+З 56-63 HRCэ 300-400 НВ 120.0
18ХГТ У+Ц+З 56-63 HRCэ 300-400 НВ 120.0
35Л Любой Н 163-207 НВ 163-207 НВ 8.3
45JI У 207-235 НВ 207-235 НВ 12.7

 

В таблице 7 приняты сле­дующие обозначения: способы термообработки: Н - нормализация, У - улучшение, 3 - закалка, Ц - цементация; dm - наружный диаметр заготовки шестерни.

Определим размеры заготовок для шестерни и зубчатого колеса по формуле [4]:

По таблице 7 выбираем для шестерни и колеса – сталь 45, термообработку для шестерни – улучшение, твердость поверхности зуба шестерни 269…302 НВ, с пределом прочности 890 МПа, термообработку для колеса – нормализация, твердость поверхности зуба колеса 235…262 НВ, с пределом прочности 780 МПа. Средние значения твердости поверхностей зубьев для шестерни и колеса:

2.2. Определение допускаемых напряжений.

Допускаемые контактные напряжения определяются по зависимости [4]:

(2)

В таблице 8 приводятся данные для расчета допускаемых контактных напряжений.


 

Таблица 8

Данные для расчета допускаемых контактных напряжений

 

Способ термической или хи­мико-термической обработки Средняя твердость поверхности зуба , МПа Sh KHLmax
Улучшение, нормализация < 350 НВ 2НВ+70 1.1 2.6
Поверхностная закалка 40...56 HRC 17HRC+200 1.2 1.8
Цементация и закалка 56...65 HRC 23HRCэ 1.2 1.8

 

Коэффициент долговечности:

(3)

где - базовое число циклов при действии контактных напряжений,

(4)

- эквивалентное число циклов напряжений

(5)

где - коэффициент эквивалентности, определяемый по таблице 9; - суммарное число циклов нагружений за весь срок службы передачи.

(6)

где - частота вращения зубчатого колеса, об/мин; с - число зацеплений за один оборот колеса; th - суммарное время работы передачи в часах; Кг - коэффициент использования передачи в течение года; Кс - коэффициент использования передачи в течение суток; L - срок службы передачи в годах; ПВ - относительная продолжительность включения.


 

Таблица 9

Характеристики типовых режимов нагружения

Режим нагружения
Нормализация, улучшение, q=6 Закалка, цементация, q=9
0 - постоянный 1.0 1.0 1.0
1- тяжелый 0.5 0.3 0.2
2 – средний равновероятный 0.25 0.14 0.1
3 –средний нормальный 0.18 0.06 0.04
4 - легкий 0.125 0.038 0.016
5 – особо легкий 0.063 0.013 0.004

Допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса принимаются для передач:

- для прямозубых передач; - для косозубых и шевронных прередач , где - наименьшее из напряжений и .

Определим допускаемые контанктные напряжения. Поскольку примем Вычислим

где базовое число иклов нагружений определяем по таблице 7. Допускаемые контанктные напряжения определяются по формуле (2): Допускаемые напряжения изгиба определяются аналогично допускаемым контактным напряжениям [4]:

(7)

Величины, входящие в формулу (7) определяются как [4]:

По таблице 10 принимаем:

Таблица 10

Данные для расчета допускаемых напряжений изгиба

Термообработка
Нормализация, улучшение 1.75 НВ 1.7 4.0 0.65
Закалка ТВЧ по всему конту­ру (m> 3 мм) 600.. .700 1.7 2.5 0.75
Закалка ТВЧ сквозная с ох­ватом впадины (m < 3 мм) 500...600 1.7 2.5 0.75
Цементация 1.65 2.5 0.75

 

 

(8)

(9)

где qi – показатель степени кривой усталости (табл. 9), NFO=4*106 – базовое число циклов при изгибе, mF – коэффициент эквивалентности, для легкого режима работы (табл. 9) mF1 =0.038, mF2 =0.038.

Поскольку , примем KFL1=1, вычислим

Определим допускаемые напряжения изгиба по формуле (7):

2.3. Проектный расчет косозубой передачи.

Межосевое расстояние

, (10)

где Ka =450 для прямозубых передач, Ka =410 для косозубых и шевронных передач, - коэффициент ширины зубчатого венца по межосевому расстоянию, =0.4 при проектном расчете, - коэффициент контактной нагрузки, = 1.2 при проектном расчете. По формуле (10) определяем:

Полученное межосевое расстояние округляем до ближайшего большего стандартного значения aw = 160 мм(табл. 11).

Таблица 11

Межосевые расстояния по ГОСТ 2185-66

Ряды Значения межосевых расстояний, мм

 

Рекомендуемый диапазон для выбора модуля

mn = (0.01…0.2)aw = (0.01…0.02)160 = 1.6…3.2 мм. Из расчетного диапазона выбираем стандартный модуль (табл. 12) mn = 2 мм.


 

Таблица 12

Модули по ГОСТ 9563-60

Ряды Значения модулей, мм
1.25 1.5 2.5
1.125 1.375 1.75 2.25 2.75 3.5 4.5 5.5  

 

Суммарное число зубьев передачи (b=120 – делительный угол наклона зубьев)

округлим до ближайшего целого ZS = 157 и уточним делительный угол наклона зуба

Число зубьев шестерни и колеса

округлим до целого Z1 = 31, Z2 = ZS - Z1 = 157 – 31 = 126.

Фактическое передаточное отношение

Фактическое передаточное число отличается от значения по ГОСТу:

.

В соответствие с ГОСТ 2185-66 отличие фактического передаточного числа при u< 4.5 не должно превышать номинальное более 2,5%.

 

Определим геометрические размеры зубчатых колес:

делительные диаметры зубчатых колес -

диаметры окружностей вершин зубьев -

диаметры окружностей впадин зубьев -

ширина зубчатого колеса - Ширину зубчатого колеса округлим до ближайшего значения из ряда номинальных размеров по ГОСТ 6636-69 bw2= 63 мм, bw1= bw2+(2…5), тогда bw1= 63+5=68 мм, примем по ГОСТ 6636-69 bw1= 67 мм.

2.4. Проверка зубчатой передачи по контактным напряжениям.

Проверочный расчет проводится по формуле [4]:

(11)

где Za=9600 – для прямозубых передач, Za=8400 – для косозубых и шевронных передач.

Коэффициент контактной нагрузки определяется как:

,

где kHa - коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями, kHb - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине колеса определяется по табл.13:

kHV динамический коэффициент определяется по табл. 14 в зависимости от окружной скорости в зацеплении и степени точности изготовления зубчатых колес:

, примем 8 степень точности, kНV = 1.062.

Тогда

 

 


 

Таблица 13

Коэффициент kHb и kFb для различных схем передач

ybd Твердость поверхности зубьев kHb kFb
0.6 НВ2 < 350 НВ2 > 350 1.01 1.05 1.05 1.08
0.8 НВ2 < 350 НВ2 > 350 1.02 1.07 1.07 1.12
1.0 НВ2 <350 НВ2> 350 1.04 1.11 1.10 1.18
1.2 НВ2 >350 НВ2 > 350 1.06 1.15 1.12 1.23
1.4 НВ2 < 350 НВ2 >350 1.08 --- 1.18 1.30
1.6 НВ2 <350 НВ2 > 350 1.10 --- 1.22 1.40

 

Таблица 14

Значения коэффициента kНV*

 

Степень точности Твердость поверхности зубьев Окружная скорость в зацеплении, м/с
НВ2 < 350 НВ2 > 350 1.03 1.01 1.02 1.01 1.09 1.03 1.06 1.03 1.16 1.06 1.10 1.04 1.25 1.09 1.16 1.06 1.32 1.13 1.20 1.08 1.48 1.19 1.30 1.12
НВ2 < 350 НВ2 > 350 1.04 1.02 1.02 1.01 1.12 1.06 1.06 1.03 1.20 1.08 1.12 1.05 1.32 1.13 1.19 1.08 1.40 1.16 1.25 1.10 1.60 1.24 1.37 1.15
НВ2 < 350 НВ2 > 350 1.05 1.02 1.03 1.01 1.15 1.06 1.09 1.03 1.24 1.10 1.15 1.06 1.38 1.15 1.24 1.09 1.48 1.19 1.30 1.12 1.72 1.29 1.45 1.18
НВ2 < 350 НВ2 > 350 1.06 1.02 1.03 1.01 1.17 1.06 1.09 1.03 1.28 1.11 1.17 1.07 1.45 1.18 1.28 1.01 1.56 1.22 1.35 1.14 1.84 1.34 1.52 1.21

*В числителе значения для прямозубых передач, в знаменателе для непрямозубых. Степень точности в общем машиностроении не применятся.

По формуле 11 определяем контактные напряжения:

Выполним расчет перегрузки передачи по контактным напряжениям т.к.

2.5. Проверка зубчатой передачи по напряжениям изгиба.

(12)

где К=2000 для прямозубых передач, К=1860 для косозубых и шевронных передач, - коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зуба (табл.13) , - динамический коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении (табл.15), 1.4; - коэффициент формы зуба шестерни (колеса), определяется по табл.16.

Таблица 15

Значение динамического коэффициента

Степень точности Окружная скорость в зацеплении, м/с
Передача цилиндрическая
прямозубая косозубая
до 15 до 30 1,0
до 10 до 15 1,2
до 6 до 10 1,4
до 2 до 4 1,7

 


 

Таблица 16

Эквивалентное число зубьев колес и коэффициент формы зубьев

Коэффициент формы зубьев Передача цилиндрическая
прямозубая ZVi=Zi косозубая и шевронная
ZVi
св. 100
4,25 4,07 3,90 3,70 3,65 3,62 3,61 3,60

 

Определим эквивалентное число зубьев

и коэффициент формы зуба для некорригированных колес (табл. 16). Методом интерполяции находим

Тогда

Таким образом, получили: что удовлетворяет условие прочности на изгиб зубьев передачи.

 


 

 
 

ЛИТЕРАТУРА

Основная литература

1. Детали машин: учебник для вузов / М. Н. Иванов, В. А. Финогенов. - 12-е изд., испр. - М. : Высшая школа, 2008. - 408 с.

2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для машиностроит. спец. учреждений среднего профессионального образования. – 5-е издание, дополн.- М.: Машиностроение, 2006, - 560 с., ил.

Дополнительная литература

3. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов / С.А. Чернавский К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Инфра-М, 2011. – 415 с.

4. Расчет деталей машин: Учебное пособие по курсам «Детали машин и основы конструировании» и «Механика» / Г.Л. Баранов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. – 172 с.

5. Курсовое проектирование по дисциплине «Деталей машин»: Учеб. пособие/ Н.Г. Новгородова. Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.-пед. ун-та, 2011. – 445 с.


 

Задания и методические указания

к выполнению контрольных работ по дисциплине

«Механические передачи»

 

Подписано в печать . Формат 60х84/16. Бумага для множ. аппаратов. Печать плоская. Усл. печ. л. ____ . Уч.- изд. л.___ . Тираж____ экз. Заказ____

ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет, Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.

 
 

Ризограф ФГАОУ ВПО РГППУ. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.





©2015 www.megapredmet.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.