Расчет закрытых передач (стр. 1 из 7)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Оренбургский государственный университет»
Кафедра деталей машин и прикладной механики
Ю.А.ЧИРКОВ, Р.Н. УЗЯКОВ,
Н.Ф. ВАСИЛЬЕВ, В.Г. СТАВИШЕНКО,
С.Ю. РЕШЕТОВ
РАСЧЕТ ЗАКРЫТЫХ ПЕРЕДАЧ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО РАСЧЕТУ ПЕРЕДАЧ
В КУРСОВЫХ ПРОЕКТАХ
Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Оренбургский государственный университет»
Оренбург 2003
ББК 34.445.72с
Ч 65
УДК 621.833(075.8)
Рецензент
доктор технических наук, профессор В.М. Кушнаренко
Чирков Ю.А., Узяков Р.Н., Васильев Н.Ф., СтавишенкоВ.Г.,
Решетов С.Ю.
Ч 65 Расчет закрытых передач: Методические указания по расчету передач в курсовых проектах. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2001- 31 с.
Методические указания предназначены для выполнения расчета цилиндрических, конических и червячных передач в курсовых проектах (работах) по дисциплине «Прикладная механика», «Механика», «Техническая механика» для студентов немеханических специальностей.
ББК 34.445
Ó Чирков Ю.А.
Ó ГОУ ОГУ, 2001
Содержание
Введение................................................................................................... 4
1 Расчет закрытых цилиндрических передач......................................... 5
1.1 Выбор материала зубчатых колес, назначение
упрочняющей обработки и определение допускаемых напряжений........... 6
1.2 Определение размеров зубчатых колес и параметров зацепления........ 7
1.3 Проверочные расчеты передачи............................................................ 10
1.4 Определение сил, действующих в зацеплении...................................... 11
2 Расчет закрытых конических передач............................................... 13
2.1 Выбор материала конических колес, назначение
упрочняющей обработки и определение допускаемых напряжений......... 14
2.2 Определение размеров конических колес и параметров зацепления... 14
2.3 Проверочные расчеты передачи............................................................ 16
2.4 Определение сил, действующих в зацеплении...................................... 17
3 Расчет червячных передач................................................................. 18
3.1 Выбор материала червячной пары. Назначение упрочняющей
обработки и определение допускаемых напряжений.................................. 19
3.2 Определение размеров и параметров червячного зацепления............. 20
3.3 Проверочные расчеты передачи............................................................ 22
3.4 Определение сил, действующих в зацеплении, и КПД передачи......... 23
3.5 Тепловой расчет и охлаждение червячных передач............................. 24
Список использованных источников.................................................... 25
Приложение А........................................................................................ 26
Введение
В методических указаниях изложена методика расчета закрытых передач, используемых в силовых приводах, изучаемых студентами в курсах «Прикладная механика», «Механика», «Техническая механика». Указания способствуют ускорению и унификации выполнения и оформления расчетов закрытых передач в курсовых проектах и работах.
Цель расчета: определение параметров зацепления, геометрических размеров зубчатых колёс и сил, действующих в зацеплении.
Для закрытых передач проектный расчет выполняется на выносливость по допускаемым контактным напряжениям, чтобы не допустить усталостного выкрашивания рабочих поверхностей зубьев.
Определив на основе этого расчета размеры колес и параметры зацепления, выполняют проверочный расчет на выносливость зубьев по напряжениям изгиба, чтобы установить, не появляется ли опасность усталостного разрушения зубьев – основного вида отказа данного типа передач.
Методические указания содержат рекомендации, справочный материал и примеры расчетов цилиндрических, конических и червячных закрытых передач.
В методических указаниях принята единая система физических единиц (СИ) со следующими отклонениями, допущенными в стандартах (ИСО и ГОСТ) на расчеты деталей машин: размеры деталей передач выражаются в миллиметрах (мм), силы в ньютонах (Н), и соответственно напряжения в ньютонах, деленных на миллиметры в квадрате (Н/мм2), т.е. мегапаскалях (МПа), а моменты в ньютонах, умноженных на миллиметр (Н·мм). У отдельных групп соответствующих формул даны соответствующие примечания.
После выполнения расчетов рекомендуется выполнить расчеты на ЭВМ, вызвав необходимую программу указав С:/DMRA/start.bat. В процессе этих расчетов можно варьировать некоторые данные передачи и сделать проверку правильности расчетов.
1 Расчет закрытых цилиндрических передач
Закрытые цилиндрические передачи (прямозубые, косозубые, шевронные, с внешним и внутренним зацеплением) и обозначение их параметров показаны на рисунке 1.
 |
а) б)
а – внешнее зацепление; б – внутреннее зацепление
Рисунок 1
Исходные данные для расчета передачи выбираются из кинематического расчета силового привода с соответствующих валов и вводятся новые обозначения: параметры для зубчатой шестерни обозначаются с индексом единица, а параметры для зубчатого колеса обозначаются с индексом два.
Вращающий момент:
Угловая скорость:
.Частота ращения:
.Передаточное число:
. В редукторостроении экономически целесообразно применять стали с
.1.1.1 Материал колеса выбираем потаблице А.1 приложения – сталь с
, например, сталь 45, термообработка – улучшение.Твердость
.Предел прочности
МПа (Н/мм2).Предел текучести
МПа (Н/мм2).Допускаемые контактные напряжения:
,где
- предел контактной выносливости при базовом числе циклов, 
-коэффициент долговечности, для редукторостроения 
- коэффициент безопасности.Допускаемые напряжения изгиба:
,где
- предел выносливости при базовом числе циклов переменных напряжений 
- коэффициент безопасности, 
- коэффициент долговечности, 
- коэффициент, учитывающий реверсивность движения, 
- для нереверсивного движения, 
- для реверсивного движения.1.1.2 Материал шестерни должен быть тверже материала колеса, так как зубья шестерни входят в зацепление чаще, чем зубья зубчатого колеса.
или 
По найденной твердости
по таблице А.1 выбираем материал шестерни. Например: Сталь 45, термообработка – улучшение.Твердость HB1 = 230,
Предел прочности
МПа.Предел текучести
МПа.Допускаемые контактные напряжения:
Допускаемые напряжения изгиба:
Расчетное контактное напряжение для прямозубых колес:
Расчетное контактное напряжение для косозубых и шевронных принимаем в соответствии с выполнением неравенства:
