ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ

ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ

ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ ПРЯМОЗУБАЯ; КОСОЗУБАЯ; ШЕВРОННАЯ; ВНУТРЕННЯЯ.

Критерии расчёта эвольвентных зубьев ВЫКРАШИВАНИЕ ИЗНОС ЗАЕДАНИЕ ИЗЛОМ

Силы в зубчатом зацеплении НОРМАЛЬНАЯ СИЛА Fn и ЕЁ ПРОЕКЦИИ Fa, Fr, Ft. .

• Окружная сила: Ft = 2 Mвр / dw. • Радиальная сила: Fr = Ft tg w, где w - угол зацепления • Осевая сила: Fa = Ft tg , где - угол наклона зубьев

• Модуль нормальной силы: Fn = (F 2 a + F 2 r + F 2 t) 1|2 = Ft /(cosα w cosβ). • Удельная погонная нормальная нагрузка: q n = Fn / l∑ ≈ Ft /(b εα kε cosα w cosβ), где εα - коэффициент перекрытия, kε- отношение минимальной длины контактной линии к средней.

Расчёт зубьев на контактную выносливость CЖАТИЕ ЦИЛИНДРОВ

• Формула Герца-Беляева: Где Епр –приведенный модуль упругости материалов шестерни и колеса Епр = 2 Е 1 Е 2 / ( Е 1 + Е 2), пр – приведённый радиус кривизны зубьев 1/ пр = 1/ 1 1/ 2, 1, 2 = 0, 5 d. W 1, 2 sin W , где - коэффициент Пуассона, qn - удельная погонная нормальная нагрузка, [ ]HE - допускаемые контактные напряжения с учётом фактических условий работы.

Расчёт зубьев на изгиб ИЗГИБ И СЖАТИЕ ЗУБА

Расчет зубьев на изгиб Где b – ширина зуба, m – модуль зацепления, - коэффициент прочности зуба.

Условие прочности зуба на изгиб: А=qn YH / [ ]FE • [ ]FE=[ ]F KF KFC / SF, • [ ]HE=[ ]H KH / SH. Где [ ]F – предел изгибной выносливости, [ ]H - предел контактной выносливости, SF, SH – коэффициенты безопасности, KFC – учитывает влияние двухстороннего приложения нагрузки для реверсивных передач, KF, KH – коэффициенты долговечности.

РАСЧЕТЫ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ Выбор материалов зубчатых передач и вида термообработки

Таблица 2. 1 - Механические характеристики сталей Марка стали 1 35 40 45 45 45 40 Х 40 ХН 35 ХМ 35 Л 40 Л 45 Л 40 ГЛ 20 Х 18 ХГТ 12 ХН 3 А 38 ХМЮА 35 ХМ 40 ХН Dпред , мм 2 120 125 80 200 125 315 200 200 315 Sпред , мм 3 60 80 50 135 80 80 200 125 125 200 Термооб работка 4 Н У У У+ТВЧ Н Н У У Твёрдость заготовки поверх-ности сердце-вины 5 6 163. . . 192 НВ 192. . . 228 НВ 179. . . 207 НВ 235. . . 262 НВ 269. . . 302 НВ 45. . . 50 НRCэ 269. . . 302 НВ 235. . . 262 НВ 269. . . 302 НВ 48. . . 53 НRCэ 269. . . 302 НВ 163. . . 207 НВ 147 НВ 207. . . 235 НВ 235. . . 262 НВ 200 125 - 7 550 700 600 780 890 790 900 800 920 920 550 520 680 850 У+ЦК 56. . . 63 НRCэ 300. . . 400 НВ 900 800 400 - А 57. . . 67 НRCэ 30. . . 35 НRC 1050 900 500 40 З 1060 1400 500 45. . . 53 НRC в т Н/мм 2 8 270 400 320 540 650 640 750 630 750 670 790 270 295 440 600 -1 9 235 300 260 335 380 375 410 380 420 420 235 225 285 365

Расчет допускаемых напряжений Здесь: - наибольшее напряжение цикла, число циклов нагружений, -предел выносливости материала, - базовое число циклов (абсцисса точки перелома кривой усталости). Рис. 2. 1

• Допускаемое контактное напряжение • Коэффициент долговечности

0 - постоянный, I - тяжелый, II- средний равновероятный, III - средний нормальный, IV - легкий, V - особо легкий Рис. 2. 2

Таблица 2. 3 Режим работы Расчёт на контакт. усталость Термооб m/2 работка 0 I Расчёт на изгибную усталость Термическая обработка m Термическ. m обработка 1, 0 любая 3 6 1, 0 0, 5 улучшение, нормализация, азотирование 66 0, 3 0, 14 закалка объёмная, поверхностная, 9 цементация 1, 0 0, 20 II 0, 25 0, 10 III 0, 18 0, 06 0, 04 IV 0, 125 0, 038 0, 016 V 0, 063 0, 013 0, 004

Базовое число циклов перемены напряжений [σH]=0, 5([σH 1]+[σH 2]) ≤ 1, 25 [σH]min

Допускаемые напряжения изгиба • При H≤ 350 HB • но ≤ 4 • При Н > 350 НВ • При но ≤ 2, 6 следует принимать .

• Для прямозубой передачи • Для косозубой передачи

Номинальный момент • Т 2=103 Твых / ηnk • Т 2=9550 103 • n 2 - частота вращения вала колеса, мин-1

• Относительная ширина колес Епр=2 Е 1 Е 2/ Е 1+Е 2

Рис. 2. 3

Рис. 2. 3

Таблица 2. 4 - Относительная ширина колёс Схема расположения Твёрдость рабочих поверхностей зубьев колёс относительно опор H 2 350 HB или H 1 и H 2 350 HB H 1 и H 2 > 350 HB Симметричная 0, 3. . . 0, 5 0, 25. . . 0, 3 Несимметричная 0, 25. . . 0, 4 0, 20. . . 0, 25 Консольная 0, 20. . . 0, 25 0, 15. . . 0, 20

Таблица 2. 5 - Нормальные линейные размеры, мм (ГОСТ 6636 -69) Ra 10 1 40 Ряды Ra 20 2 40 Ra 40 3 40 Дополн. размеры 4 Ra 10 5 200 Ряды Ra 20 6 200 Ra 40 7 200 41 Дополн. размеры 8 205 42 210 44 45 45 220 46 230 48 240 49 50 50 50 250 250 52 53 260 55 56 270 56 280 58 290 60 300 62 63 63 63 310 320 320 65 330 67 340 70 71 71 350 360 73 75 370 380 78

80 80 80 400 400 82 410 85 420 440 90 90 450 92 460 95 480 98 100 100 490 500 500 102 515 105 110 530 108 112 115 545 560 580 120 600 118 125 125 130 615 630 630 670 135 140 710 145 730 150 750 155 160 160 775 800 800 165 825 170 850 175 180 650 690 180 875 900 185 190 925 950 195 975

Таблица 2. 6 - Степени точности зубчатых передач Степень точности Окружные скорости вращения колёс V, м/с прямозубых косозубых конических 6 цилиндрическ их до 15 до 12 цилиндричес ких до 30 7 до 10 до 8 до 15 8 до 6 до 4 до 10 9 до 2 до 1, 5 до 4

Таблица 2. 8 Окружная скорость V , м/с 1. 03 1. 07 8 1. 07 1. 22 1. 13 1. 35 7 1. 05 1. 20 8 10 -15 KF 9 5 -10 KH 7 До 5 Cтепень точности 1. 10 1. 30 7 1. 08 1. 25 8 1. 15 1. 40

Таблица 2. 9 - Коэффициент формы зуба YF Z Z Z или YF или YF ZV ZV ZV 16 4, 28 24 3, 92 30 3, 80 45 3, 66 71 3, 61 180 3, 62 17 4, 27 25 3, 90 32 3, 78 50 3, 65 80 3, 61 20 4, 07 26 3, 88 35 3, 75 60 3, 68 90 3, 60 22 3, 98 28 3, 81 40 3, 70 65 3, 62 100 3, 63

ПЛАНЕТАРНЫЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА 1 - солнечное колесо, 2 - сателлиты, 3 - корончатое колесо, 4 - водило.

ВОЛНОВЫЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

ГЕНЕРАТОР ВОЛН 1 - ВХОДНОЙ ВАЛ; 2 - ГЕНЕРАТОР ВОЛН; 3 - ГИБКОЕ КОЛЕСО; 4 - ЖЁСТКОЕ КОЛЕСО; 5 - ВЫХОДНОЙ ВАЛ. ВОЛНОВАЯ ПЕРЕДАЧА

ЗАЦЕПЛЕНИЯ НОВИКОВА

ЗАЦЕПЛЕНИЕ НОВИКОВА

КОЛЁСА С ОДНОЙ ЛИНИЕЙ ЗАЦЕПЛЕНИЯ С ДВУМЯ ЛИНИЯМИ ЗАЦЕПЛЕНИЯ

КОНИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

КОНИЧЕСКИЕ ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

СХЕМА КОНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

Расчёт закрытой конической зубчатой передачи Наибольшее применение в редукторостроении получили прямозубые конические колёса, у которых оси валов пересекаются под углом =90 (рис. 2. 4). Рис. 2. 4

. Рис. 2. 5

Рис. 2. 6

ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

КОНСТРУКЦИЯ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ

ОСЕВОЕ СЕЧЕНИЕ ЧЕРВЯКА ρ1 = ∞

СОЕДИНЕНИЕ ВЕНЦА СО СТУПИЦЕЙ ОТЛИВКА В СТУПИЦУ ФЛАНЕЦ ПОД БОЛТЫ ПОСАДКА С НАТЯГОМ

ПЕРЕДАЧИ ТРЕНИЕМ (сцеплением) ФРИКЦИОННЫЕ ПЕРЕДАЧИ

ФРИКЦИОННЫЕ ПЕРЕДАЧИ ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ КОНИЧЕСКАЯ

РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ СХЕМА РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ

ОСНОВНЫЕ СЕЧЕНИЯ РЕМНЕЙ

СИЛЫ В ВЕТВЯХ РЕМНЯ ХОЛОСТОЙ ХОД С НАГРУЗКОЙ

К ОПРЕДЕЛЕНИЮ СИЛ В РЕМНЕ

ПЛОСКОРЕМЕННЫЕ ШКИВЫ ЧУГУННЫЕ ЛИТЫЕ СТАЛЬНЫЕ И ЛЕГКОСПЛАВНЫЕ ЛИТЫЕ

СОЕДИНЕНИЯ КОНЦОВ РЕМНЯ

КЛИНОРЕМЕННЫЕ ШКИВЫ