Проектирование передаточного механизма
Схема передаточного механизма. Геометрический расчет передачи на прочность. Действующее напряжение изгиба шестерни и колеса. Равнодействующие усилие в зацеплении. Расчет подшипников на динамическую грузоподъемность и прочность штифтового соединения.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.06.2013 |
| Размер файла | 303,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Схема передаточного механизма
|
№ вар |
z1 |
i12 |
z3 |
?a |
m |
Mc2 |
d2 min |
lk max |
kmax |
bmax |
Ст.точ.z2 |
n1 |
Lh |
|
|
50 |
32 |
3,5 |
28 |
+0,2 |
0,5 |
280 |
4 |
38 |
18 |
15 |
7-E |
1500 |
5000 |
z1 - Число зубьев шестерни входного вала:
i12 - Передаточное число зубчатой пары:
z3 - Число зубьев шестерни выходного вала:
a - Воспринимаемое смещение:
m - Модуль зубчатых колёс передачи:
МС2-Нагрузочный момент на выходном валу:
d2 min - Наименьший диаметр выходного вала:
7-G - Степень точности и вид сопряжения зубчатого колеса;
n1-Частота вращения входного вала:
Lh - Срок службы зубчатой передачи:
lkmax - Наибольшие размеры выходного вала:
2. Геометрический расчет передачи
1. Число зубьев ведомого зубчатого колеса:
z2=z1?i12=32?3,5=112;
т.к.
то расчет производится с обеспечением получения заданного межосевого расстояния.
2. Делительное межосевое расстояние а.
3. Заданное межосевое расстояние аW.
4. Угол зацепления
5. Коэффициент суммы смещения
6. Коэффициенты смещения колес при отсудствии дополнительных требований принимаем:
7. Коэффициенты воспринимаемого смещения
8. Коэффициент уравнительного смещения
9. Делительные диаметры шестерни и колеса
10. Диаметры вершин зубьев шестерни и колеса (коэффициент высота головки по ГОСТ 9587-81 )
11. Диаметры впадин зубьев шестерни и колеса (коэффициент радиального зазора при 0,1?m<0,5 по ГОСТ 9587-81 )
12. Диаметры основных окружностей шестерни и колеса
13. Диаметры начальных окружностей ,
3. Расчет зубчатой передачи на прочность
Материал колёс: сталь 40Х ГОСТ 4543-71.
- предел текучести уТ=900 МПа;
- предел прочности уВг=1100 МПа;
- твёрдость НВ=370;
Действующее напряжение изгиба шестерни и колеса
где: крутящий момент на ведущем звене передачи
коэффициенты учитывающие форму зубьев (Определяются по приведенному числу зубьев и значению коэффициента смещения Х)
- рабочая ширина зубчатого венца 3 мм
- коэффициент учитывающий влияние наклона зубьев косозубых колес на изгибную прочность (при делительном угле наклона линии зуба в=00)
коэффициенты учитывающие распределение нагрузки по ширине венца коэффициенты, учитывающие динамическую нагрузку, возникающую в зубчатом зацеплении (для колес 7 степени точности при окружных скоростях V?0,5)
- определяются через коэффициент
Расчетное контактное напряжение
где - угол зацепления
Допускаемое напряжение на изгиб
где;
· - предел выносливости зубьев на изгиб при базовом числе циклов напряжений
· =2,2 - коэффициент безопасности
· =0,65 коэффициент учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки
=1 - коэффициент долговечности (т. к. NFE> NF0 базовое число циклов перемены напряжений NF0=4?106; при эквивалентном числе циклов перемены напряжений NFE=60?n?L=60?1500?5000=450?106;)
Допускаемое напряжение при расчете на контактную выносливость
где:
· предел контактной выносливости поверхностей зубьев при базовом числе циклов перемены напряжений
· =1,1 коэффициент безопасности
· =1 - коэффициент учитывающий шероховатость поверхностей при Ra=0,63-1,25
NH0=30?HB2,4=30?3702,4=4,37?107; базовое число циклов перемены напряжений
NHE=NFE=7,2?108; эквивалентное число циклов перемены напряжений
Коэффициент долговечности KНL=1; т. к. NНE>NН0
Сравнение допустимых действующих значений с расчетными.
4. Расчет вала на прочность
Материал: Сталь 45 ГОСТ 1050-88
· предел текучести:
· предел прочности
· твердость
· термообработка: закалка
Равнодействующие усилие в зацеплении можно разложить по 2 взаимно перпендикулярным направлении: .
S=5,5 mm U=11,5mm
XOZ:
YOZ:
Знаки «-» означают, что реакции Ray и Rby направлены в противоположную сторону. Не изменяя рисунок, будем учитывать знаки этих сил.
Горизонтальные составляющие сил и моментов
Вертикальные составляющие сил и моментов
Приведенные моменты в предполагаемых опасных сечениях
MпрC >MпрB следовательно МпрВ=887,144Нмм
Эквивалентное напряжение в опасном сечении вала
Принимаем коэффициент запаса прочности n=3
Допускаемое напряжение
Так как то входной вал удовлетворяет условию прочности.
5. Расчет подшипников на динамическую грузоподъемность
Подшипник 1000095 ГОСТ 8338-75:
· динамическая грузоподъемность С-850 Н;
· коэффициент вращения V=1;
· радиальная нагрузка 13,48 Н;
· коэффициент безопасности КБ=1,3
· температурный коэффициент КТ=1
· Эквивалентная нагрузка
Расчетное значение динамической грузоподъемности
СP < С
Условие прочности выполнено.
6. Расчет на прочность штифтового соединения
Штифт 1,2х9 ГОСТ 3128-70
Материал: сталь 50 ГОСТ 1050-88.
Диаметр штифта: d=1,2 мм;
Диаметр вала: D=5 мм;
Усилие, отнесённое к одной половине среза штифта:
Площадь поперечного сечения штифта:
Действующее напряжение среза:
Допускаемое напряжение [ф]=100 МПа; фср < [ф]
Условие прочности выполнено.
7. Расчет собственного момента трения механизма
Собственные моменты трения пары шарикоподшипников на валах:
M01= M02 =1,08 Н?мм;
Окружное усилие в зацеплении:
Поправочный коэффициент:
Коэффициент трения: f=0,8;
Коэффициент полезного действия:
Статический момент трения, приведённый к входному валу:
8. Расчет кинематического мертвого хода
Степень точности колёс по ГОСТ 9178-81: 7 - Н.
Минимальный гарантированный зазор: jn min=0 мкм;
Допуски на радиальное биение колёс: Fr1=16 мкм;
Fr2=20 мкм;
Допуск на межосевое расстояние: fa=11 мкм;
Зазор, вызванный радиальным биением зубчатых колёс:
jn1=(Fr1+Fr2)?sinбw=(16+20)?sin0,013= 0,47 мкм;
Зазор, вызванный погрешностью межосевого расстояния:
jn2=2?fa?sinбw=2?11? sin0,013=0,286 мкм;
передача прочность шестерня подшипник
Максимальный боковой зазор:
Максимальный кинематический мёртвый ход первой ступени:
Литература
Политавкин А.М., Шалобаев Е.В., Заморуев Г.Б., Симанков В.В. Зубчатые передачи в приборах. Учебное пособие. - ЛИТМО, 1985.
Проектирование передаточного механизма. Методические указания к выполнению РГР./ А.М. Политавкин, В.В. Симанков. - ЛИТМО, 1988.
Оформление чертежей и пояснительной записки курсовых проектов и расчётно-графических работ. Методические указания.\ В.В. Ёлкин, В.И. Рыбаков. ЛИТМО, 1992.
Брицкий В.Д., Рыбаков В.И. Разъемные соединения деталей приборов. Учебное пособие. - Л.: ЛИТМО, 1991.
Левин И.Я. Справочник конструктора точных приборов. М.-Машиностроение, 1967.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Обоснование выбора электродвигателя для зубчатой передачи по исходным данным. Расчет геометрических параметров зубчатой передачи, конструктивных размеров и материала шестерней колеса. Проверка материала на контактную прочность. Определение диаметра вала.
контрольная работа [642,2 K], добавлен 15.12.2011Структурный анализ стержневого механизма. Построение планов положений и скоростей механизма. Динамический анализ и синтез машинного агрегата. Кинематический расчет передаточного механизма. Геометрический синтез эвольвентной цилиндрической передачи.
курсовая работа [172,0 K], добавлен 19.05.2011Расположение передаточного отношения отдельных ступеней механизма по возрастанию от двигателя до входного вала. Расчет модуля для ступени механизма редуктора, конической пары на выходе, относительной толщины колеса. Разложение механизма на группы Ассура.
контрольная работа [272,0 K], добавлен 29.06.2012Планетарный редуктор, проектировочный расчет, расчет зацепления. Конструирование и расчет на прочность валов и осей, оси сателлитов, основного вала ТВД. Расчет и выбор подшипников, шлицевых соединений, болтового соединения, смазка механизма.
дипломная работа [163,5 K], добавлен 21.03.2011Кинематический расчет привода главного движения коробки скоростей. Определение реакций опор вала. Расчет шлицевого и шпоночного соединений; вала на прочность. Проверка подшипников на динамическую грузоподъемность. Проектирование ременной передачи.
контрольная работа [164,8 K], добавлен 16.01.2015Изучение заданного плоского механизма: структурный и геометрический анализ, силовой и кинетостатический расчет, оценка динамических параметров и обратных связей. Расчет динамической ошибки по скорости и крутящего момента на выходе передаточного механизма.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 25.03.2012Расчет червячной передачи. Силы, действующие в зацеплении червячной передачи. Проверка червяка на прочность и жесткость. Предварительный расчет валов. Эскизная компоновка и предварительные размеры. Подбор подшипников. Конструирование корпуса.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 27.11.2006Определение передаточного числа привода, основных параметров валов. Расчет зубчатой передачи. Предварительный выбор угла наклона зубьев. Проектировочный расчет на контактную выносливость. Эскизная компоновка редуктора. Расчет валов на прочность.
курсовая работа [641,7 K], добавлен 27.01.2015Определение потребной мощности и выбор электродвигателя. Расчет подшипников и шпоночного соединения. Выбор редуктора и подбор муфт. Определение передаточного отношения привода и его разбивка по ступеням передач. Расчет вала на статическую прочность.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 13.09.2009Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Определение допускаемых контактных напряжений. Проектный расчет зубьев на прочность. Предварительный расчет валов редуктора. Определение конструктивных размеров шестерни, колеса и корпуса редуктора.
курсовая работа [291,4 K], добавлен 24.07.2011
