2015-05-26
476
Получив бланк задания на курсовой проект, в котором указаны схема привода, мощность, потребляемая исполнительным устройством, и его частота вращения, студент приступает к подготовке таблицы исходных данных для выполнения расчета, форма которой представлена на странице 37.
Для этого необходимо:
1. Установив тип редуктора, вписать ему соответствующий шифр 1, 2, …, 10 или 11 в последнюю колонку первой строки таблицы.
2. Воспользовавшись номограммой, представленной на рис. 5.1, определить синхронную частоту электродвигателя, позволяющую выделить нужный фрагмент (четверть) таблицы 1.1 для выбора двигателя по величине номинальной мощности.
3. Рассчитав потребную мощность электродвигателя (1.1.1), вписать ее в соответствующую позицию таблицы.
4. Используя величину потребной мощности, согласно вышеизложенным рекомендациям, из выделенного фрагмента таблицы 1.1 (п. 2) выбрать тип двигателя и выписать его основные характеристики: номинальные мощность 
и частоту вращения ротора 
, диаметр 
и длину выступающего конца вала 
. При этом, целесообразно проверить правильность выбора двигателя по частоте вращения. С этой целью умножают частоту вращения вала исполнительного устройства на максимально передаточное отношение из интервала значений, рекомендуемых для данного типа редуктора (рис. 1.2), и если полученная величина окажется меньше номинальной частоты вращения двигателя, то электродвигатель выбран неверно и следует поменять фрагмент таблицы 1.1 - четверть следующей меньшей синхронной частоты вращения.
|
|
|
5. Внести в соответствующие позиции таблицы 5.1 частоты вращения ротора двигателя и вала исполнительного устройства.
6. Вписать выбранное при расчете потребной мощности двигателя значение КПД быстроходной ступени.
7. Выбрать величину коэффициента расчетной ширины зубчатого венца тихоходной ступени из рекомендуемого диапазона значений и вписать ее в соответствующую позицию.
| Таблица 5.1 | ||||
| Исходные данные для ввода в персональный компьютер | ||||
| N | Вводимый параметр | Размерность | Идентификатор | Пример |
| Тип редуктора | - | TIP | ||
| Потребная мощность электродвигателя | кВт | NED | 3,65 | |
| Частота вращения электродвигателя | об/мин | N1 | ||
| Частота вращения исполнительного устройства | об/мин | N2 | ||
| КПД зацепления быстроходной ступени | - | KPDB | 0,975 | |
| Коэффициент расчетной ширины венца тихоходной ступени | - | PSIT | 1,0 | |
| Группа стали | - | STEEL | ||
| Твердость рабочих поверхностей зубьев шестерни | - | HARD1 | 208.0 | |
| Твердость рабочих поверхностей зубьев колеса | - | HARD2 | 180.5 | |
| Твердость сердцевины зубьев | - | HRC | ||
| Шифр группы | 2АРм-3-1 | |||
| Фамилия, инициалы | Цветков С.В. |
8. Воспользовавшись номограммой (рис. 5.1), определить рекомендуемую твердость рабочих поверхностей колес ступеней.
|
|
|
9. Выбрать марку стали и режим термообработки рабочих поверхностей зубьев колес, при которых среднее значение твердости из указанного в таблице П.1 интервала примерно равно найденному по номограмме. Рассчитав среднюю твердость для колес ступеней, заполнить соответствующую позицию, не округляя полученное в результате расчета значение.
10. Установить принадлежность выбранной стали к той или иной группе сталей в соответствии с данными таблицы П.3, причем в первую очередь проводить сортировку по колонке “Вид термообработки”, а затем уже по колонке “Химический состав”. Внести группу стали в таблицу 5.1.
11. В соответствии с указаниями на странице 13 выбрать марку стали шестерен и режим термообработки. Рассчитать среднюю твердость рабочих поверхностей зубьев шестерни для представленного в таблице П.1 диапазона ее вариаций и внести это значение (не округляя) в таблицу 5.1. При этом, если твердость рабочих поверхностей зубьев колеса меньше или равна 350 по Бринеллю, то разность (H1СР - H2СР) должна находиться в интервале 10 … 40. В противном случае выбор материала шестерен и режима термообработки сделаны неправильно.
12. Для всех сталей в строке “Твердость сердцевины зубьев” вписывают нуль за исключением случая выбора стали с термообработкой азотирование. Для таких сталей рассчитывают средние твердость сердцевины и вписывают это значение в таблицу.
Аккуратно выполненная таблица исходных данных с указанием даты исполнения и подписью составителя представляется на подпись преподавателю, выдавшему задание на курсовой проект. Эта подпись-разрешение для работы в дисплейном классе дает возможность студенту проверить правильность исходных данных, объективную оценку которых выполняет компьютер. При положительном исходе проверки компьютер предлагает выполнить расчет, в итоге которого студент получает (при наличии технических возможностей на кафедре) распечатку результатов счета в виде, представленном на рис. П1. При отсутствии такой возможности студент выписывает результаты счета с экрана дисплея, заполняя заранее подготовленную сетку по форме распечатки. При отрицательном результате проверки его допускают к работе в следующий сеанс (по расписанию работы дисплейного класса), после исправления ошибок, подготовки новой таблицы и получении подписи-разрешения преподавателя.
По результатам расчета студент составляет отчет по методике, представленной выше, с записью формул в буквенном виде (без указания идентификаторов), заменой букв числами, выбранными из соответствующих справочных таблиц или полученными из предшествующих расчетов.
ПРИЛОЖЕНИЕ
| Таблица П.1 | ||||||
| Механические характеристики сталей | ||||||
| Марка стали | 
| 
| Твердость | Термообработка | Режим, °С, среда | |
| МПа | закалка | отпуск | ||||
| А. Нормализованные, улучшенные и объемно-закаленные стали | ||||||
| 192-228 HB | У | 830-850, В | 580-630 | |||
| 600-700 | 167-194 HB | H | - | 860-900 | ||
| 650-750 | 180-207 HB | У | 810-840, В | 600-650 | ||
| 700-800 | 194-222 HB | У | 810-840, В | 550-600 | ||
| 750-850 | 207-236 HB | У | 810-840, В | 500-550 | ||
| 800-900 | 223-250 HB | У | 810-840, В | 450-500 | ||
| 850-950 | 236-263 HB | У | 810-840, В | 400-450 | ||
| 700-800 | 370-420 | 212-235 HB | У | 820-840, В | 560-620 | |
| 50Г | 241-285 HB | У | 820-840, В | 550-600 | ||
| 35Х | 187 HB | У | 840-860, В | 610-630 | ||
| 40Х | 700-800 | 200-230 HB | H | - | 890-900 | |
| 750-850 | 215-243 HB | У | 830-860, В | 650-700 | ||
| 800-900 | 230-257 HB | У | 830-860, В | 600-650 | ||
| 850-950 | 243-271 HB | У | 830-860, В | 550-600 | ||
| 900-1000 | 257-285 HB | У | 830-860, В | 500-550 | ||
| 40ХН | 850-950 | 250-280 HB | У | 820-850, В | 550-600 | |
| 900-1000 | 265-290 HB | У | 820-850, В | 500-550 | ||
| 20ХНЗА | 293-341 HB | У | 820-840, В | 400-550 | ||
| 38ХА | 269-321 HB | У | 860, В | 550-590 | ||
| 37ХНЗА | 321-387 HB | У | 820, В | 525-575 | ||
| 40ХНМА | 293-375 HB | У | 830-850, В | 580-620 | ||
| 38-45 HRC | ОЗ | 850-860, В | 400-420 | |||
| 48-52 HRC | ОЗ | 840-850, В | 290-310 | |||
| 50Г | 50 HRC | ОЗ | 810-840, В | 180-200 | ||
| 40-48 HRC | ОЗ | 810-840, В | 380-440 | |||
| 40Х | 46-53 HRC | ОЗ | 840-860, В | 180-200 | ||
| 36-40 HRC | ОЗ | 840-860, В | 350-400 | |||
| 40XH | 48-54 HRC | ОЗ | 810-830, В | 190-200 | ||
| Б. Поверхостно-закаленные, цементируемые, азотированные и цианированные стали | ||||||
| 53-55 HRC | ПЗ | |||||
| 40Х | 52-56 HRC | ПЗ | ||||
| 40ХН | 51-57 HRC | ПЗ | ||||
| 20Х | 20-32 HRC | ЦМ, З, НО | 800-830, М | 180-200 | ||
| 57-63 HRC | ||||||
| 18ХГТ | 332-375 HB | ЦМ, З, НО | 830-850, М | 200-220 | ||
| 56-62 HRC | ||||||
| 12ХНЗА | 26-46 HRC | ЦМ, З, НО | 770-800, М | 180-200 | ||
| 56-63 HRC | ||||||
| 260-400 HB | ЦМ, З, З, НО | 860, М | 150-170 | |||
| 58-63 HRC | 760-810, М | |||||
| 12Х2Н4А | 280-400 HB | ЦМ, З, З, НО | 860, М | 150-170 | ||
| 60-65 HRC | 760-810, М | |||||
| 20Х2Н4А | 300-400 HB | ЦМ, З, З, НО | 860, М | 150-170 | ||
| 60-65 HRC | 760-800, М | |||||
| 38ХМ0А | 30-34 HRC | А | 500-600, М | 600-670 | ||
| 60 HRC | 930-950, М | |||||
| 40Х | 48-56 HRC | Ц, З, НО | 820-830, М | 180-200 | ||
| 40ХН | 50-54 HRC | Ц, З, НО | 910-830, М | 190-200 | ||
| Примечание. 1. В таблице приняты следующие обозначения: H - нормализация, У - улучшение, ОЗ - объемная закладка, ПЗ - поверхностная закладка, ЦМ - цементация, Ц - цианирование, А - азотирование, З - закладка, НО - низкий отпуск, М - масло, В – вода; 2. В числителе указана твердость сердцевины, в знаменателе - поверхности |
| Таблица П.2 | |||||||||||
| Стандартные размеры (ГОСТ6636-69), введенные в ПК | |||||||||||
| 5.0 | 5.6 | 6.3 | 7.1 | 8.0 | 9.0 | ||||||
|
|
|
|
| Рис. П.1. Пример распечатки результатов счета |
ЛИТЕРАТУРА
|
|
|
1. Зубчатые передачи: Справочник/Гинзбург Е. Г., Головалов Н. Ф. и др. Л.: Машиностроение. Ленинград. Отд-ние,1989.
2. ГОСТ 21356-87 Передачи цилиндрические эвольвентные. Расчеты на прочность. М.: Изд-во стандартов,1987.
3. Решетов Д. Н. Детали машин. М.: Машиностроение, 1989.
4. Иоселевич Г. Б. Детали машин. М.: Машиностроение, 1988.
5. Справочник машиностроителя Т. 5. М.: Машгиэ, 1956.
6. Дунаев П.Ф., Леликов О. П. Детали машин. Курсовое проектирование. М.: Высш. Школа, 1990.
7. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для втузов/Чернавский С.А. и др. М.: Машиностроение, 1984.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 4
1.1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 7
1.2. ПЕРЕДАТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ РЕДУКТОРА К РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО ПО СТУПНЯМ 10
1.3. ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ И РАСЧЕТ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ 12
1.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ НАГРУЗКИ KН И КF 16
2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ 20
2.1. РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПРЯМОЗУБОЙ ПЕРЕДАЧИ 20
2.2 РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ КОСОЗУБОЙ ПЕРЕДАЧИ 24
2.3. РАСЧЕТ КОНИЧЕСКОЙ ПРЯМОЗУБОЙ ПЕРЕДАЧИ 29
2.4. РАСЧЕТ БЫСТРОХОДНОЙ СТУПЕНИ СООСНОГО РЕДУКТОРА 32
2.5. РАСЧЕТ ТРЕХОСНЫХ РЕДУКТОРОВ С РАЗДВОЕННОЙ БЫСТРОХОДНОЙ СТУПЕНЬЮ 34
3. РАСЧЕТ УСИЛИЙ, ДЕЙСТВУЮЩИХ В ЗАЦЕПЛЕНИИ 35
4. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ 36
5. ПОРЯДОК РАБОТЫ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАСЧЕТОВ НА КОМПЬЮТЕРЕ 38
ПРИЛОЖЕНИЕ 41
ЛИТЕРАТУРА 48
