Металлорежушие станки
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
фициент: для прямозубых передач
Ка = 495;
u - передаточное число: ;
Т2H - крутящий момент на колесе;
?ba , ?bd - коэффициенты учитывающие ширину зуба, ?ba= = 0,1, т.
к. ?bd = , а , то ?bd = ;
КН?=1,2 - коэффициент учитывающий неравномерность
распределения нагрузки по ширине венца;
?НР - допускаемое контактное напряжение,
;
где:
?H lim - предел контактной выносливости, поверхности зубьев соответствующий эквивалентному числу циклов перемен напряжений:
?H lim = ?H lim b KHL;
где:
?H lim b = предел контактной выносливости поверхности зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемен напряжений:
?H lim b = 17НRC + 200 = 1745 + 200 = 965 МПа - для стали 40Х, термообработка: закалка ТВЧ по всему контуру, твёрдость не ниже HRC 45 … … 55;
КHL - коэффициент долговечности: ориентировочно нагрузку станка принимаю за постоянную, а NНЕ > NHO , тогда КHL = 1 , где NHE и NHO - эквивалентное и базовое число циклов перемен напряжений соответственно.
Тогда: ?H lim = ?H lim b KHL = 965 1 = 965 МПа;
SH - коэффициент безопасности: SH = 1,2;
ZR - коэффициент учитывающий шероховатость сопряжённых поверхностей зубьев;
ZV - коэффициент учитывающий окружную скорость;
KL - коэффициент учитывающий влияние смазки;
KxH - коэффициент учитывающий размеры зубчатого колеса;
= 0,9
по нормам точности зубчатых передач для станка нормальной точности;
= МПа;
Определяем межосевое расстояние:
11.2 Расчёт модулей
Расчёт производим по следующей формуле:
, откуда: ;
Округляем до ближайшего большего стандартного значения по ГОСТ 9563-60:
m1,2,3,4,5,6 = 3,0 мм;
m7,8,9,10 =2,25 мм;
Уточняем межосевое расстояние по формуле:
12. Геометрический расчёт зубчатой передачи
.1 Нахождение делительного диаметра колёс
Расчёт производим по следующей формуле:
d = m z;
d1 = m1,2,3,4,5,6z1 =3 30 = 90 мм;
d2 = m1,2,3,4,5,6z2 =3 24 =72 мм;
d3 = m1,2,3,4,5,6 z3 = 3 27 =81 мм;
d4 = m1,2,3,4,5,6 z4 = 327 =81 мм;
d5 = m12,3,4,5,6 z5 = 3 24 =72 мм;
d6 = m1,2,3,4,5,6 z6 = 3 30 =90 мм;
d7 = m1,2,3,4,5,6 z7 = 2,2556=126 мм;
d8 = m1,2,3,4,5,6z8 = 2,2535=78,75 мм;
d9 = m7,8,9,10z9 = 2,2526=58,5 мм;
d10 = m7,8,9,10z10 =2,2565=146,25 мм;
12.2 Определение ширины венца зубчатых колёс
bW = ?ba aW = 0,1 aW;
bWI = 0,1 aWI-II = 0,1 81=8,1 мм.; Принимаем bWI =9 мм;
bWII = 0,1 aWII-III = 0,1 102,375 =10,2 мм.; Принимаем bWII =11 мм;
13. Прочностные расчеты
.1 Расчёт вала на прочность
Определение реакций опор и изгибающих моментов на наиболее нагруженном валу.
Силы в зацеплении:
755,5 Н
894,7 709,9 Н
где угол зацепления по ГОСТ 13755-81
2277 Н
2277 2165,5 Н
Определим нагрузку в опорах.
Вертикальная плоскость.
=
=
Горизонтальная плоскость.
=
Находим изгибающий момент в горизонтальной плоскости.
0<x<l1
My(x)=Ray*xy(0)=0y(l1)=Ray* l1=269,9*58=15,6*10 3 Н*м
l1<х<(l1+l2)
My(x)=Ray*x-Fr8*(x-l1)y(l1+l2)=Ray*(l1+l2)-Fr8*l2=269,9*(58+78)-709,9*78=-18,7*10 3 Н*мy(х)=Ray*x-Fr8*(x-l1)+Fr9*(х-(l1+l2))
(l1+l2)<x<(l1+l2+l3)y(l1+l2+l3)=Ray*(l1+l2+l3)-Fr8*(l2+l3)+Fr9*l3=0
Находим изгибающий момент в вертикальной плоскости.
0<х<l1
Mx(x)=-Rax*l1
Mx(0)=0
Mx(l1)=Rax*l1=275,9*58=16*10 3 Н*м
l1<х<(l1+l2)
Mx(x)=Rax*x+Ft8*(x-l1)x(l1+l2)=Rax*(l1+l2)-Ft8*l2=275,9*(58+78)-755,5*78=-21,4*10 3 Н*м
(l1+l2)<х<(l1+l2+l3)
Mx(х)=Rаx*x-Ft8*(x-l1)+Ft9*(х-(l1+l2))
Mx(l1+l2+l3)=Rаx*(l1+l2+l3)+Ft8*(l2+l3)-Ft9*l3 =0
Суммарный изгибающий момент
М?=
<X<l1
М?(0)=0
l1<X<(l1+l2)
М?(l1)==22,3*103 Н*м
М?(l1+l2)==28,4*103 Н*м
(l1+l2)<X<(l1+l2+l3)
М?(l1+l2+l3)=0
Рис. 6
Опасным сечением является место расположения колеса 7
Максимальный изгибающий момент М?=28,4 x103 Нм
Крутящий момент Т=27,2 Нм
W=
Wк=
W=мм3
Wк= мм3
Примем, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу (?а= ?mаx, ?м=0), а касательные напряжения- по пульсирующему циклу (tа= tм =0,5 х t).
Материал вала - сталь 45(?т=500 МПа, ?в=750 МПа, ?-1=330 МПа, t-1=180 МПа).
Рассмотрим сечение
tа=tм=0,5 х t=103 x Т/(2 x WK)
tа=tм =(27,2 х 103)/(2 х5298,7)=2,57 МПа
?а=103 х М/W
?а =(28,4 х 103)/2649,4=10,2 МПа
Запас прочности рассчитывается по формуле:
S=
Ss =
St =
где:
? -1D и t-1D пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении
? -1D = ? -1 /К?D
t-1D = t-1 /КtD
К?D=
КtD=
где:
Кs и Кt - эффективные коэффициенты концентрации напряжений
Кd? и Кdt - коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения
КF? и КFt - коэффициенты влияния качества поверхности
К? - коэффициент влияния поверхностного упрочнения
Кs =2,3 Кt=2,15 [2,таб.10.10]:
Кd? = Кdt=0,85 [2, таб.10.7]:
КF? =0,85 КFt=0,9 [2,таб.10.8]:
К? =2,5[2,таб.10.9]:
К?D=
КtD=
? -1D = 330 /1,15=287
t-1D = 180 /1,06=170
ytD=yt/KtD
где:
ytD- коэффициент влияния асимметрии цикла для рассматриваемого сечения вала
yt - коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений
ytD=0,09/1,06=0,085
Ss =
St =
S=
Так как [S]=1,52,0 то условие прочности выполняется
.2 Расчет зубчатых передач на прочность
Выбор материала зубчатых колес
Материал колёс 40Х HRC 4648
термообработка улучшение и закалка ТВЧ
-твердость пове?/p>