2015-10-22
455
Данная работа делится на три этапа:
– расчет зубчатой(червячной) передачи;
– конструирование и расчет вала;
– подбор подшипников качения.
Таблица 2. Варианты исходных данных ТЗ к контрольной работе №1
| № ТЗ | Параметры | В а р и а н т ы и с х о д н ы х д а н н ы х | |||||||||
| F, кН a, град L, м | 5…15 1,0 | 0,8 | 10…25 1,2 | 0,9 | 0,6 | 8…20 0,75 | 1,1 | 6…16 0,7 | 0,8 | 2…18 1,0 | |
| F, кН L, м d, мм | 0,8 | 0,6 | 4…16 0,7 | 0,65 | 1…10 0,6 | 0,55 | 0,5 | 0,45 | 3…9 0,75 | 0,7 | |
| F, кН L, м d, мм № и z болтов в одном ряду | 1,2 | 2…5 1,0 | 0,9 | 3…7 0,8 | 0,75 | 4…10 0,8 | 0,65 | 5…20 0,6 | 0,55 | 0,5 | |
| F 1,кН F 2, кН a1, град a2, град L, м | 10…30 1,8 | 10…40 2,0 | 20…45 1,6 | 20…50 1,5 | 25…60 1,7 | 30…50 1,9 | 18…60 1,6 | 16…30 1,8 | 16…45 2,2 | 40…60 2,0 | |
| F, кН L, м D, мм d, мм | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,5 | 1,8 | 1,6 | |
| 07; 08; 09; | F, Fr, кН Fа, кН a, град d, мм | 12,5 | 12,5 |
Примечание к табл.2.
|
|
|
Если сила F дана в интервале значений, например, F = 5...15 кН, то это значит, что задана переменная нагрузка, изменяющаяся от F min = 5 кН до F max = 15 кН.
Таблица 3. Технические задания (ТЗ) к контрольной работе № 2
|
1.5.1. Содержание первого этапа:
Зубчатая (или червячная) передача:
1. Проетировочный расчет
1.1. Частоты вращения (или передаточное число) и моменты на валах
1.2. Материалы и термообработка зубчатых колес (червячной передачи)
1.3. Число циклов перемены напряжений
1.4. Допускаемые напряжения
1.4.1. Допускаемые контактные напряжения s НР
1.4.2. Допускаемые изгибные напряжения s FР
Таблица 4. Варианты исходных данных к контрольной работе № 2
| № ТЗ | Параметры | В а р и а н т ы и с х о д н ы х д а н н ы х | |||||||||
| Т 2, Н.м | |||||||||||
| n 2, мин-1 | |||||||||||
| u | 31,5 | ||||||||||
| Lh, тыс. ч | 4,5 | 8,5 | |||||||||
| В а л | z 2 | z 1 | z 1 | z 2 | z 2 | z 1 | z 1 | z 2 | z 1 | z 2 | |
| Т 2, Н.м | |||||||||||
| n 1, мин-1 | |||||||||||
| n 2, мин-1 | |||||||||||
| Lh, тыс. ч | 4,5 | ||||||||||
| В а л | z 1 | z 2 | z 1 | z 2 | z 2 | z 1 | z 1 | z 2 | z 2 | z 1 | |
| Т 2, Н.м | |||||||||||
| n 1, мин-1 | |||||||||||
| n 2, мин-1 | |||||||||||
| Lh, тыс. ч | |||||||||||
| В а л | z 1 | z 2 | z 2 | z 1 | z 1 | z 2 | z 2 | z 1 | z 2 | z 1 | |
| Т 2, Н.м | |||||||||||
| n 2, мин-1 | |||||||||||
| u | 2,5 | 2,8 | 3,15 | 3,55 | 5,6 | 3,55 | 2,8 | 4,5 | |||
| Lh, тыс. ч | 4,5 | 5,5 | 7,5 | ||||||||
| В а л | z 2 | z 1 | z 2 | z 1 | z 1 | z 2 | z 2 | z 1 | z 1 | z 2 | |
| Т 1, Н.м | |||||||||||
| n 1, мин-1 | |||||||||||
| u | 12,5 | 22,4 | 35,5 | ||||||||
| Lh, тыс. ч | |||||||||||
| В а л | z 2 | z 2 | z 1 | z 1 | z 2 | z 2 | z 1 | z 2 | z 1 | z 2 | |
| Т 1, Н.м | |||||||||||
| n 1, мин-1 | |||||||||||
| n 2, мин-1 | |||||||||||
| Lh, тыс. ч | |||||||||||
| В а л | z 1 | z 1 | z 2 | z 2 | z 1 | z 1 | z 2 | z 2 | z 2 | z 1 | |
| Т 1, Н.м | |||||||||||
| n 1, мин-1 | |||||||||||
| u | 5,6 | 3,15 | 4,5 | 5,6 | 4,5 | 2,5 | 6,3 | ||||
| Lh, тыс. ч | |||||||||||
| В а л | z 2 | z 2 | z 1 | z 1 | z 1 | z 2 | z 1 | z 1 | z 2 | z 2 | |
| Т 1, Н.м | |||||||||||
| n 1, мин-1 | |||||||||||
| u | |||||||||||
| Lh, тыс. ч | 7,5 | 6,5 | 5,5 | ||||||||
| В а л | z 1 | z 2 | z 1 | z 2 | z 2 | z 1 | z 1 | z 2 | z 1 | z 2 | |
| Примечание к табл.4. Обозначено: Т 1, Т 2 – вращающие моменты соответственно на входном и выходном валах; n 1, n 2 – частоты вращения входного и выходного валов; u – передаточное число; Lh – долговечность в тысячах часов; ВАЛ (для расчета и конструирования): z 1 – входной вал шестерни (червяка) z 2 – выходной вал колеса. |
1.5. Коэффициенты расчетной нагрузки
|
|
|
1.5.1. При расчете на сопротивление контактной усталости КН
1.5.2. При расчете на сопротивление усталости при изгибе КF
1.6. Межосевое расстояние aW (для конической передачи – диаметр
внешней делительной окружности de 2)
1.7. Основные параметры зубчатой передачи (ширина венца, модуль,
угол наклона зубьев, числа зубьев z 1 и z 2, коэффициенты смещения, фактическое передаточное число, диаметры).
Основные параметры червячной передачи (число зубьев колеса z 2 и число заходов червяка z 1, модуль, коэффициент диаметра червяка, коэффициент смещения, углы подъема витков червяка, диаметры, длина нарезанной части червяка, ширина венца колеса, КПД).
2..Проверочный расчет
2.1. Проверка соответствия механических свойств материалов зубчатых
колес (червячной передачи) размерам заготовок.
2.2. Допускаемые напряжения
2.2.1. Уточнение s НР , s FР
2.2.2. Допускаемые напряжения при действии максимальной нагрузки s НР max, s FР max
2.3. Проверка прочности зубьев на сопротивление усталости (s Н, s F)
2.4. Проверка прочности зубьев при кратковременной максимальной нагрузке (s Н max, s F max)
2.5. Тепловой расчет червячной передачи
2.6. Силы, действующие в зацеплении
Наиболее подробно, с необходимыми справочными данными, расчет
зубчатых и червячных передач изложен в методических указаниях кафедры [21], [22], [23]. Также можно использовать [24] и литературу, рекомендованную по курсу на с.22 (раздел 3).
1.5.2. Конструирование и расчет вала включает в себя:
1) Определение предварительного диаметра вала из расчета только на
кручение
2) Конструирование вала
Для разработки конструкции вала незаменимым пособием является [4,
главы 7, 10, 12]. Кроме того, можно пользоваться [6], [7], [12], [13].
Здесь следует предварительно наметить типоразмер подшипников качения и схему их установки на валу.
3) Расчетную схему, реакции в опорах, эпюры изгибающих и вращаю-
щего моментов, расчет эквивалентных напряжений в опасном сечении.
