Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

 

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_Hb - коэффициент неравномерности нагрузки по длине, К_Hb = 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_S = 2 × а_W × cos β_мин / m, (69)

 

Z_S = 2 × 180 × 0,9781/3 = 117,37

Принимаем Z_S = 117

Уточненный угол β, ^о определяем по формуле

 

β = arcos (Z_S × 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)

 

d₂ = 3 × 84/0,9781 = 258,5 мм.

Диаметр вершин зубьев колеса d_а2, мм определяем по формуле

 

d_а2 = d₂ + 2 × m, (79)

 

d_а2 = 258,5 +2 × 3 = 264,5 мм

Диаметр впадин зубьев колеса d_f2, мм определяем по формуле

 

d_f2 = d₂ - 2,4 × m, (80)

 

d_f2 = 258,5 - 2,4 × 3 = 251,3 мм

Ширина венца колеса b₂, мм определяем по формуле

 

b₂ = ψ_а × а_W, (81)

 

b₂ = 0,25 × 180 = 50,4 мм

Принимаем b₂ = 50 мм.

Проверочный расчет

Проверим контактные напряжения зубьев колеса

 

σ _H = 376 ×  £ [σ] _H, (82)

где К_Ha - коэффициент нагрузки, учитывающий распределение нагрузки между зубьями по графику рис.4.2 с.63 [1], К_Ha = 1,1;

К_Hu - коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости и степени точности по таб.4.3 с.62 [1], К_Hu = 1,1;

К_Hb - степень точности зубчатой передачи, в зависимости от окружной скорости.

Окружную скорость V_s, м/с определяем по формуле

 

V_s = ω₂ × d_2/ (2 × 10 ³), (83)

 

V_s = 3,75 × 258,5/ 2 × 10 ³ = 0,48 м/с

Тогда по т.4.2 [1] - 9 К_Hb = 1,05.

Окружную силу на колесе Ft₂, кН определяем по формуле

 

Ft₂ = 2 × T₂ × 10 ^3/d₂, (84)

 

Ft₂ = 2 × 543,51 × 10 ³/258,5 = 4, 205 кН

Подставляем найденные значения в формулу (82)

σ _H = 376 × = 434,06 Н/мм ²

σ _H = 434,06 Н/мм ² < [σ] _H = 456,8 Н/мм ²

Недогруз 100% × (_[σ] _H - σ _H) / [σ] _H

100% × (456,8 - 434,06) / 456,8 = 4,98% < 10%, что допустимо.

Проверим напряжения изгиба зубьев колеса

 

σ _F2 = Y_F2 × Y_b × Ft ₂ × K_Fa × К_Fb × К_Fu/ (b₂ × m) < [σ] _F2, (85)

σ _F1 = σ _F2 × Y_F1/Y_F2 < [σ] _F1, (86)

 

где K_Fa - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями для степени

точности 9 с.63 [1], K_Fa = 1,1;

К_Fb - коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба, К_Fb = 1,05;

К_Fu - коэффициент динамической нагрузки, зависящий от окружной скорости и степени

точности по таб.4.3 с.62 [1], К_Fu = 1,01;

Y_F1 и Y_{F2 -} коэффициенты формы зуба колеса определяемый по таб.4.4 с.64 [1] в

зависимости от эквивалентного числа зубьев

 

Z_{υ 1} = Z₁/ (cos β) ², (87)

 

Z_{υ 1} = 33/0,9781 ² = 34,71

 

Z_{υ 2} = Z₂/ (cos β) ^3, (88)

 

Z_{υ 2} = 84/0,9781 ³ = 90,6

Тогда по таб.4.4 с.64 [1] Y_F1 =3,75 и Y_F2 =3,60.

Коэффициент учитывающий наклон зуба Y_b, определяем по формуле

 

Y_b = 1 - β ^о/140, (89)

 

Y_b = 1 - 12 ^о51 // 140 = 0,91

Тогда по формуле (85) и (86)

σ _F2 = 3,6 × 0,91 × 4205,73 × 1,1 × 1,05 × 1,01/ (50 × 3) = 103,59 Н/мм ²< [σ] _F = 170,75 Н/мм ²

σ _F1 = 103,59 × 3,75/ 3,6 = 107,91 Н/мм ² < [σ] _F1 =192 Н/мм ²

При проверке на прочность определили что, рассчитанная передача соответствует рабочим нагрузкам.

Межосевое расстояние а_W, мм определяем по формуле

 

а_W = (d₁ + d₂) / 2, (90)

 

а_W = (101,5 + 258,5) /2 = 180 мм

Пригодность заготовок шестерни и колеса определяем по формулам

Условие пригодности D_пред > D_заг, S_пред > S_заг

 

D_заг1 = d_а1 + 6, (91)

 

D_заг1 =107,5 + 6 =113,5 мм < 125 мм - пригодно

 

D_заг2 = d_а2 = 264,5 мм - без ограничений

S_пред = 80 мм > S_заг = b₂ + 4 = 54 мм

 

Составим таблицу

 

Таблица 4 - Параметры косозубой открытой передачи

Открытая косозубая передача
Параметр	Значение
	Шестерня	Колесо
Межосевое расстояние, аW (мм)	180
Модуль зацепления, m (мм)	3
Угол наклона зубьев, βо	12 о51 /
Числа зубьев Zi	33	84
Делительный диаметр, di (мм)	101,5	258,5
Диаметр вершин dаi (мм)	107,5	264,5
Диаметр впадин dFi (мм)	94,3	251,3
Ширина венца b, (мм)	54	50
Контактные напряжения зубьев, Н/мм 2	434,06
Напряжения изгиба зубьев, Н/мм 2	103,59	107,91

 

Нагрузки валов редуктора

 

Силы в зацеплении закрытой червячной передачи.

Окружную силу Ft₁ и Ft₂, кН определяем по формуле

 

Ft₁ = 2 × T₁ × 10 ^3/d₁, (92)

 

Ft₁ = 2 × 14,59 × 10 ³/56 = 0,521 кН

 

Ft₂ = 2 × T₂ × 10 ^3/d₂, (93)

 

Ft₂ = 2 × 231,16 × 10 ³/224 =2,06 кН

Радиальную силу Fr₁ и Fr₂, кН определяем по формуле

 

Fr₁ = Fr₂ = Ft₂ × tg α, (94), Fr₁ = Fr₂ = 2,06 × 0,3639 = 0,75 кН

 

Осевую силу Fа₁ и Fа₂, Н определяем по формуле

 

Fа₁ = Ft₂ = 2,06 Н

Fа₂ = Ft₁ = 0,521 Н

 

Силы в зацеплении открытой зубчатой косозубой передачи

Окружную силу Ft₃ и Ft₄, кН определяем по формуле

 

Ft₃ = Ft₄ = 2 × T₃ × 10 ^3/d₂, (95)

Ft₃ = Ft₄ = 2 × 543,51 × 10 ³/258,5 = 4,2 кН

 

Радиальную силу Fr₃ и Fr₄, кН определяем по формуле

Fr₃ = Fr₄ = Ft₄ × tg α /cos β, (96)

Fr₃ = Fr₄ = 4,2 × 0,3639/0,9781 = 1,56 кН

 

Осевую силу Fа₃ и Fа₄, Н определяем по формуле

 

Fа₃ = Fа₄ = Ft₄ × tg β, (97)

Fа₃ = Fа₄ = 4,2 × 0,229 = 0,96 Н

 

Консольные нагрузки. На быстроходном валу (червяка) от поперечных усилий муфты

 

F_м = 100 × , (98)

F_м = 100 × = 416 Н