Расчет и проектирование привода
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
рической прямозубой тихоходной передачи
Выбор материала и способа термообработки зубчатых колес
Для изготовления колеса и шестерни передачи выберем сталь 45 со следующими механическими характеристиками:
шестерня:
твердость - HВ;
термообработка - улучшение
колесо:
твердость - HВ;
термообработка - улучшение
Определение допускаемого контактного напряжения
Допускаемое контактное напряжение при расчете на контактную усталость:
,
где - предел контактной выносливости при базовом числе циклов нагружения, МПа;
Предел контактной выносливости при базовом числе циклов нагружения:
МПа
МПа
- коэффициент безопасности (для колес с ) ;
- коэффициент долговечности;
,
где - базовое число циклов нагружений;
циклов;
циклов;
- эквивалентное число циклов нагружений;
,
где - число колес, находящихся в зацеплении с рассчитываемым колесом;
;
- ресурс привода в часах;
часов;
- частота вращения рассчитываемого колеса, мин-1.
- нагрузка на данном режиме работы;
- максимальная нагрузка
Т.к. , то , где - показатель степени:
МПа
МПа
За расчетное выбираем меньшее из полученных значений, т.е. МПа
Расчет допускаемого напряжения изгиба
Допускаемое напряжение при изгибе:
,
где - предел изгибной выносливости при базовом числе циклов нагружения
МПа;
МПа;
- коэффициент запаса прочности по изгибу;
- коэффициент долговечности
где - базовое число циклов нагружения;
циклов;
, т.к. .
- эквивалентное число циклов нагружений;
циклов;
циклов;
циклов;
Т.к должно выполняться условие:
- коэффициент, учитывающий двухстороннее приложение нагрузки к зубу рассчитываемого колеса. У нереверсивных передач .
Принимаем .
- коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности.
Принимаем .
МПа;
МПа
Расчет геометрических параметров передачи
Т.к. то геометрические параметры колеса тихоходной передачи будут следующими:
Отклонение составляет: , что допустимо.
Определяем окружную скорость передачи:
м/с
В соответствии с рассчитанной скоростью назначаем степень точности передачи:
Определение усилий в зацеплении
Определяем окружную силу Ft:
Н
Определяем радиальную силу Fr:
, где - угол зацепления;
Н
Определяем осевую силу Fa:
, т.к. ?=0.
Проверочный расчет на контактную выносливость
,
где - коэффициент расчетной нагрузки
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Принимаем .
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки. Для прямозубой передачи .
- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку. Принимаем .
- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении;
,
где - удельная окружная динамическая сила.
где - коэффициент, учитывающий влияние разности шагов зацепления шестерни и колеса. Принимаем=73;
v=1.24 м/с - окружная скорость передачи,
- коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зубцов. Принимаем =0.006.
Н/м
- коэффициент, учитывающий механические свойства сопряженных зубчатых колёс. Для стали принимаем =192 МПа1/2
- коэффициент, учитывающий форму сопряжённых поверхностей зубцов в полюсе зацепления.
- угол профиля зубца в нормальном сечении. Принимаем .
- коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий. Зависит от коэффициента осевого перекрытия .
Т.к. , то
- коэффициент торцового перекрытия
Таким образом:
Условие прочности по контактным напряжениям выполняется.
Проверочный расчет на изгибную усталость
,
,
где - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубцами. Принимаем
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца. Принимаем .
- коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении
где - удельная окружная динамическая сила.
,
где - коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации профиля головок зубцов. Принимаем .
Н/м
- коэффициент, учитывающий угол наклона зубцов. Для прямозубой передачи принимаем .
- коэффициент, учитывающий перекрытие зубцов. Для прямозубой передачи
- коэффициент, учитывающий форму зуба. Для его определения найдём эквивалентное число зубцов :
;
Для прямозубой передачи:
Тогда .
Определим отношение . Дальнейший расчет будем проводить для того зубчатого колеса, у которого это отношение окажется меньше:
для шестерни для колеса
Дальнейший расчет производим по колесу ( МПа).
Таким образом:
Следовательно, условие прочности выполняется.
3.3 Расчет зубчато-ременной передачи
Модуль зубчатого ремня m=5.
)Принимаем тип