 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Косозубая передача
КУРГАНСКИЙ ИНСТИТУТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
-филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Уральский государственный университет путей сообщения»
в г. Кургане
Кафедра общепрофессиональных дисциплин
Вяткин И.А.
Расчет косозубой передачи
методические указания
по дисциплине «Прикладная механика»
для специальностей 190701, 190702
Курган, 2012
В 99
ББК 34.44
УДК 531
В 99 Вяткин, И.А.
Расчет косозубой передачи методические указания по дисциплине «Прикладная механика» для специальностей 190701, 190702./ И.А. Вяткин. – Курган: КИЖТ УрГУПС, 2012. – 17с.
Илл.
Методические указания по расчету косозубой передачи предназначены для аудиторной и самостоятельной работы студентов. Цель методических указаний – помочь студентам овладеть методикой расчета косозубых передач являющихся деталями приводов погрузочно-разгрузочных машин и устройств, обеспечивающих безопасность движения подвижного состава.
Указания предназначены для студентов специальности 190701 – «Управление процессами перевозок (железнодорожный транспорт)» и 190702 – «Организация перевозок и безопасность движения (железнодорожный транспорт)»
Утверждено на заседании кафедры общепрофессиональных дисциплин КИЖТ УрГУПС, протокол № от
Автор: И.А. Вяткин, к.т.н., доцент кафедры ОПД КИЖТ УрГУПС
Рецензент: Г.Ю.Волков, к.т.н., доцент кафедры «Гусеничные машины», КГУ
© Курганский институт железнодорожного транспорта, 2012
Задания на расчёт прочности зубьев зубчатых
Передач и определение их геометрических размеров.
Косозубая передача
Изучим методику расчёта зубчатых передач, широко приме
1) Кинематический расчет привода Кинематическая схема зубчатых передач показана на рис. 4.27. Известны скорость ленты транспортёра V (м/с) и диаметр приводного барабана 6 – D6 = 300 (мм) ленточного транспортера (рис 4.27), а также угловая скорость 
на валу электродвигателя.
Задания. Определите передаточное отношение привода i и разбейте его
Таблица 4.3
| № п/п | Варианты | 
| Ft6, 103 Н | V, м/с |
| 1-я ступ. ред.4 | 2,15 | 0,4 | ||
| 2-я ступ. ред.4 | 3,65 | 0,5 | ||
| Зубчатая пара с z4 и z5 | 4,85 | 0,9 | ||
| 1-я ступ. ред.4 | 5,55 | 0,65 | ||
| Зубчатая пара с z4 и z5 | 6,95 | 0,45 | ||
| 2-я ступ. ред.4 | 3,35 | 0,96 | ||
| 1-я ступ. ред.4 | 4,75 | 0,75 | ||
| 2-я ступ. ред.4 | 58,5 | 1,25 | 0,88 | |
| Зубчатая пара с z4 и z5 | 2,35 | 0,76 | ||
| 2-я ступ. ред.4 | 1,15 | 0,57 | ||
| 1-я ступ..ред.4 | 72,5 | 3,05 | 0,82 | |
| 2-я ступ. ред.4 | 1,95 | 0,62 | ||
| 1-я ступ. Ред.4 | 4,25 | 0,32 | ||
| Зубчатая пара с z4 и z5 | 58,5 | 1,05 | 0,45 | |
| 2-я ступ. ред.4 | 2,45 | 0,25 | ||
| Зубчатая пара с z4 и z5 | 3,55 | 0,35 | ||
| Зубчатая пара с z4 и z5 | 3,35 | 0,675 | ||
| 2-я ступ. ред.4 | 2,15 | 0,582 | ||
| 1-я ступ..ред.4 | 116,6 | 1,46 | 0,585 | |
| Зубчатая пара с z4 и z5 | 100,6 | 1,96 | 0,475 | |
| 2-я ступ. ред.4 | 97,5 | 1,84 | 0,625 | |
| 1-я ступ..ред.4 | 70,8 | 1,24 | 0,685 | |
| 2-я ступ. ред.4 | 104,6 | 1,45 | 0,392 | |
| Зубчатая пара с z4 и z5 | 95,8 | 1,52 | 0,578 |
А. Задание по расчёту кинематических и силовых параметров зубчатых передач ленточного транспортёра выполним в следующем порядке.
Рассмотрим вариант 23 (таблица 4.3). Согласно этому варианту необходимо рассчитать 1-ю ступень редуктора 4, причем, угловая скорость двигателя 
с-1, окружное усилие на барабане Ft6 = 1,24*103 Н, окружная скорость барабана V = 0,685 м/с, Dбар = 300 мм.
Расчёт передаточных чисел, крутящих моментов, коэффициента полезного действия (к. п. д.) и мощности на ведомом и ведущем валах привода.
с-1
T6 = 1,24*103*0,5*0,3 = 186 Hм
P6 = 186*4,56 = 848 Вт = 0,848 кВт
Рвед = 1,24*103*0,685/0,84 = 1011 Вт
В задании же угловую скорость. 
(рад/с) примем по табл. 4.1, согласно варианта Учтём, что номинальная мощность электродвигателя привода (Вт) должна быть
Рдв = 1,1*Рвед = 1,1*1011 = 1112 Вт > 1011 Вт
i = 70,8/4,56 =15,52
Принимаем iред =6,3, тогда i5 = i/iред = 15,52/6,3 = 2,46
T1 = 103*P1/ 
= 103*1011/70,8 = 14279 Hм
Р2 = 1011*0,97*0,992 = 960 Вт, 
с-1, Т2 = 103*960/25,28 =37992 Нм
Р3 = 960*97*0,992 = 912 Вт, 
с-1, Т3 = 103*912/11,2
= 81428 Нм
Р5 = Р6 = 848 Вт, 
с-1, Т5 = 103*848/4,55 = 186373 Нм
Расчёт на прочность и геометрических параметров цилиндрической косозубой передачи выполним в следующей последовательности
Пусть шестерня будет иметь твердость 250НВ, а колесо – 200НВ.
Для стали 45 с твердостью < 350 
-
для шестерни и 
- для колеса
Принимаем KHL = 1, [nH] = 1,1
Тогда 
- для шестерни и 
-
для колеса. Расчет будем вести по менее прочному колесу.
Примем 
Принимаем 
= 
Принимаем 
Принимаем аw = 100 мм.
2) Выбираем нормальный модуль mn зубьев: mn = (0,01-0,02)aw (4.44)
mn = 0,02*100 = 2 мм, принимаем mn = 2 мм
Принимаем 
zc = 2*100*cos120/mn = 97,8
z1 = 97,8/2,8+1 = 25,73, принимаем z1 = 26, z2 = 98 – 26 = 72, zc = 98
u = 72/26 = 2,77
d1 = 2*26/0,98 = 53,061 мм, d2 = 2*72/0,98 = 146,9387 мм
aw = (d1 + d2)/2 = (53,061 + 146,93387)/2 = 199,99/2 = 100 мм
aw = 2(26+72)/2*0,98 = 100 мм
Это проверка.
b2 = 100*0,25 = 25 мм, b1 = b2 + 5 = 25 + 5 = 30 мм
Коэффициент нагрузки примем при несимметричном расположении зубчатых колес Ккнц = 1,5, Кдин = 1,32 - коэффициент, учитывающий динамический характер действующей нагрузки.
Перегрузка. Ошибка 16% (допустимая ошибка 
5%).
Увеличим ширину колес b2 = 35 мм, b1 = 40 мм, 
Тогда 
Передача по контактной прочности проходит.
zэкв1 = 26/0,983 = 27,6, zэкв2 = 72/0,983 = 76,5
Для промежуточных значений z величины YF определим методом интерполяции.
YF2 = Y50 – ((76,5-50)/(80-50))(Y50 – Y80) = 3,65 – ((76,5-50)/(80-50))(3,65-3,6) = 3,61; YF1 = 3,81, поскольку 27.6 очень близко к значению 28 зубьев.
Ft1 = 2*14279/53,04 = 538 H
Принимаем KF = 2
Для колеса 
= 1,8*200 = 360 МПа
Для шестерни = 1,8 250 = 450 МПа
YA = 1; YN =2; SF = 1,65
МПа
МПа
436/3,61 = 120
Это отношение для колеса меньше, зубья колеса и будем считать на изгиб
Условие прочности выполнено.
df1 = 2 
Диаметр отверстия шестерни dотв1 находим по диаметру входного (быстроходного) вала I цилиндрического редуктора 4 (рис. 4.2) (мм) по формуле
dотв1 = 
(4.47)
Диаметр отверстия колеса dотв2 определим по диаметру промежуточного вала II цилиндрического редуктора 4 (рис. 4.7) (мм) по формуле
dотв2 = 1,5 
(4.47а)
31,76 
32мм
Диаметры ступицы -
dст1 = 1,6dотв1 = 1,6*26 = 41,6 40мм
dcт2 = 1,6dотв2 = 1,6*32 = 51 50 мм
Диаметры обода -
dоб1 = df1 – 2mn = 48,06-2*2 = 44 мм
dоб2 = df2 – 2mn = 141,94-2*2 = 138 мм
Fa = 538*tg11,480 = 109 H
Fr = 538*tg200/0,98 = 197 H
Fn = 538/cos200*cos11,480 = 584 H
Литература
1. Туранов Х.Т. Прикладная механика в сфере грузовых перевозок: Учебн. Пособие для вузов ж.- д. транспорта. − Екатеринбург.: Изд-во УрГУПС, 2007. − 284 с.
2. Мовнин М.С., Израелит А.Б., Рубашкин А.Г. Основы технической механики. − СПб.: Политехника, 2000. − 286 с.
3. Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для студентов высш. техн. учеб. заведений. − М.: Высш. шк., 1991. − 383 с.
Поиск по сайту: