Проект зубчатой передачи

МИНИСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЯУКРАИНЫ

Кафедраприкладноймеханики

ПРОЕКТ ЗУБЧАТОЙПЕРЕДАЧИ

ПМ.ДМ.02.07.200

Расчетно-графическаяработа

из прикладноймеханики

Відмінно

РуководительВ.Ю. Грицюк

Выполнил

студентгр.

Чернигов1999

ТЕХНИЧЕСКАЯЗАДАЧА

Запроектироватьпрямозубуюцилиндрическуюпередачу притаких данных:мощность наисходном валеP_ВИХ=47,5квт; частотаобращениятихоходноговала n_ВИХ=(30015)об/мин; передачареверсивная;срок эксплуатациинеконченый.

Кинематическаясхема

Рисунок1

ПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯРАБОТА

1. Входныеданные

Определиммощность котораябудет нужнаот двигателя

,

.

С [1] всоответствиис таблицей 5.4мы имеем:_ц=0,96...0…0,98;_г=0,99...0…0,995;_г=0,94...0…0,97

Принимаем:_ц=0,97;_п=0,99;_г=0,97.

Определимнужную частотуобращения валадвигателя

.

Из таблицы5.5 [1] находимi_заг=3...6.…6

Воспользовавшисьтаблицей 5.1 с[1], выберем двигатель 4А 225Г4.

Мощность:

,

синхроннаячастота обращения

,

скольжение

,

коэффициентперегрузки

.

Полученныеданные:

,

,

,

.

Передачапрямозубая,реверсивная.Срок эксплуатациинеконченый.

2. Выборматериала иопределениедопустимыхнапряжений

Используемтаблицу 8.8 с [2].

Дляшестерни выберемсталь 35ХМ:

термообработкаулучшения,

границапрочности_М1=900 МПа,

границатекучести_Т1=800 МПа,

твердостьHB241.

Для колесавыберем сталь45:

термообработкаулучшения,

границапрочности_М2=750 МПа,

границатекучести_Т2=450 МПа,

твердостьHB192…240,

выберемтвердостьHB200.

Поверхностнаяобработка непредполагается.

Притвердостименьшее HB 350 возможноеприпрацювання.

Определениедопустимыхнапряженийдля расчетана контактнуювыносливостьпри действиидолговременнойпогрузки.

,

,

.

Из таблицы8.9 [2] при нормализации,улучшении приHB 180…350имеем

,а

.

,

.

Принеконченомутерміні эксплуатацииK_HL=1.

Так какпередача прямозубая,то имеем

.

Определимдопустимоенапряжениедля расчетана выносливостьпри сгибе придействиидолговременнойпогрузки.

,

,

.

Из таблицы8.9 [2] при нормализации,улучшении приHB 180…350имеем

,а

.

,

.

Принеконченомутерміні эксплуатацииK_FL=1.

Так какпередача реверсивная,то имеемK_FC=0,7...0…0,8,примемK_FC=0,7.

Определяемдопустимыенапряжениядля статическойпроверки прочностипри действиикратковременнойперегрузки.

Из таблицы8.9 [2] при нормализации,улучшении приHB 180…350имеем

,а

.

,

,

,

.

2. ПРОЕКТНЫЙРАСЧЕТ

   1. Проектныйрасчет наконтактнуювыносливостьпри действиидолговременной погрузки

,

,

.

Длястальной прямозубойпередачи K_a=495МПа. Из таблицы8.4 [2] при HB_ba=0,3...0…0,5,выберем_ba=0,3.По рисунку 8.15[2] кривая V при

найдем K_H=1,03.Примем a_w=310гг, тогда

.Принимаю b_w=95гг.

ПрименимпрограммуPRAM2, с такими исходнымиданными:

Передаточнечислоu = 4.93.

Крутящиймомент на ведомомколесеT₂=1513.

Коэффициентширины передачи_ba=0,30.

Граница текучестиматериалаведущего колеса_T1=800.

Граница текучестиматериалаведомого колеса_T2=450.

Коэффициентперегрузки

0.

Частотаобращенияведущего валаn₁=1480.

Твердостьпо Бринелюматеріалa ведущемуколесуHB₁=241.

Твердостьпо Бринелюматеріалa ведомомуколесуHB₂=200.

Видпередачи:прямозубая.

Расположениеколес на вале:симметричное.

ДН прирасчете на КВ для ведущегоколеса_HP1=502,

дляведомого колеса_HP2=427.

ДН прирасчете на ВПИ для ведущегоколеса_FP1=173,

дляведомого колеса_FP2=144.

Программавыдала такиеданные: a_w=320,b_w=100(почти верно).

2.2 Проектныйгеометрическийрасчет.

Межосевоерасстояниеa_w=320гг .

Шириназацепленияb_w=100гг .

Модульзацеплениянормальныйm_n=4,00гг .

Числазубьев : z₁=26,

z₂=134.

Уголнаклона зубьев =0 град. 0 мин. 0 сек.

Начальныедиаметры колес: d_w1=104,0гг ,

d_w2=536,0гг .

Делительныедиаметры колес: d₁=104,0гг ,

d₂=536,0гг .

Диаметрывыступленийколес : d_a1=112,0гг ,

d_a2=544,0гг .

Диаметрывпадин колес: d_f1=94,0гг ,

d_f2=526,0гг .

Рисунок2

Проверимчастоту обращенияисходного вала

,

,

.

Получиличастота обращенияисходного валав границахдопустимого.

Дополнительныесведения.

Коловаскорость=8,059 м/с ,

Коэффициентыперекрытия:

торцового_=1,75 ,

осевого_=0,00 ,

Степеньточности 7.3.

ПРОВЕРОЧНЫЙРАСЧЕТ

3.1. Проверкаконтактнойвыносливостипри действиидолговременнойпогрузки

Расчетноенапряжение_H=399МПа ,

допустимоенапряжение_HP=427МПа .

_H=399_HP=427контактнаявыносливостьобеспечивается.

Проверимвеличинунедогруженности

.

Недогруженностьв границахрекомендованнойс точки зренияэкономичности.

3.2. Проверкавыносливостипри сгибе придействиидолговременнойпогрузки

Расчетноенапряжениена переходнойповерхности:

_F1=112МПа,

_F2=104МПа,

допустимоезначение напряжениясгиба

_FP1=173МПа,

_FP2=144МПа.

_F1=112МПа _FP1=173МПа,

_F2=104МПа _FP2=144МПа,

выносливостьпри сгибеобеспечивается.

3.3. Проверкастатистическойпрочности прикратковременныхперегрузках

Действующееконтактноенапряжениепри перегрузке

=592 МПа ,

допустимоеконтактноенапряжениепри перегрузке

=1260 МПа ,

действующиенапряженияпри сгибе приперегрузке

=247 МПа ,

=228 МПа ,

допустимоенапряжениепри сгибе приперегрузке

=640 МПа ,

=360 МПа .

,

,

.

Выносливостьпри перегрузкеобеспечивается.

СПИСОКССЫЛОК

1Расчёты деталеймашин: Справь.пособие / А. В.Кузьмин, И.М. Чернин, Б. С.Козинцов. –Мн.: Выш. шк., 1986. –400 с.

2ИвановМ. Н. Детали машин:Учеб. для машиностр.спец. вузов. –Г.: Высш. шк., 1984. –336 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Техническаязадача1

1Подготовительнаяработа2

1.1Входныеданные2

1.2Выборматериала иопределениедопустимыхнапряжений3

2Проектныйрасчет5

2.1Проектныйрасчет на контактнуювыносливостьпри действиидолговременнойпогрузки5

2.2Проектныйгеометрическийрасчет6

3Проверочныйрасчет9

3.1Проверкаконтактнойвыносливостипри действиидолговременнойпогрузки9

3.2Проверкавыносливостипри сгибе придействиидолговременнойпогрузки9

3.3Проверкастатическойпрочности придействиикратковременнойперегрузки9

МІНІСТЕРСТВООСВІТИ УКРАЇНИ

Кафедраприкладноїмеханіки

ПРОЕКТ ЗУБЧАСТОЇПЕРЕДАЧІ

ПМ.ДМ.02.07.200

Розрахунково-графічнаробота

з прикладноїмеханіки

Відмінно

КерівникВ.Ю. Грицюк

Виконав

студентгр.

Чернігів1999

ТЕХНІЧНЕЗАВДАННЯ

Запроектуватипрямозубуциліндричнупередачу притаких даних:потужністьна вихідномувалу P_ВИХ=47,5кВт; частотаобертаннятихохідноговалу n_ВИХ=(30015)об/хв; передачареверсивна;термін експлуатаціїнескінчений.

Кінематичнасхема

Рисунок1

ПІДГОТОВЧАРОБОТА

1. Вхіднідані

Визначимопотужністьяка буде потрібнавід двигуна

,

.

З[1] згідно з таблицею5.4 ми маємо: _ц=0,96…0,98;_п=0,99…0,995;_м=0,94…0,97.

Приймаємо:_ц=0,97;_п=0,99;_м=0,97.

Визначимопотрібну частотуобертання валадвигуна

.

Зтаблиці 5.5 [1] знаходимоi_заг=3…6.

Скориставшисьтаблицею 5.1 з[1], виберемо двигун 4А 225М4.

Потужність:

,

синхронначастота обертання

,

ковзання

,

коефіцієнтперевантаження

.

Отриманідані:

,

,

,

.

Передачапрямозуба,реверсивна.Термін експлуатаціїнескінчений.

2. Вибірматеріалу івизначеннядопустимихнапружень

Використаємотаблицю 8.8 з [2].

Дляшестерні виберемосталь 35ХМ:

термообробкаполіпшення,

межаміцності_М1=900 МПа,

межатекучості_Т1=800 МПа,

твердістьHB241.

Для колесавиберемо сталь45:

термообробкаполіпшення,

межаміцності_М2=750 МПа,

межатекучості_Т2=450 МПа,

твердістьHB192…240,

виберемотвердістьHB200.

Поверхневаобробка непередбачається.

Притвердості меншеHB 350 можливеприпрацювання.

Визначеннядопустимихнапружень длярозрахункуна контактнувитривалістьпри дії довгочасногонавантаження.

,

,

.

Зтаблиці 8.9 [2] принормалізації,поліпшенніпри HB 180…350 маємо

,а

.

,

.

Принескінченомутерміні експлуатаціїK_HL=1.

Такяк передачапрямозуба, томаємо

.

Визначимодопустименапруженнядля розрахункуна витривалістьпри згині придії довгочасногонавантаження.

,

,

.

Зтаблиці 8.9 [2] принормалізації,поліпшенніпри HB 180…350 маємо

,а

.

,

.

Принескінченомутерміні експлуатаціїK_FL=1.

Такяк передачареверсивна,то маємо K_FC=0,7…0,8,приймемо K_FC=0,7.

Визначаємодопустимінапруженнядля статичноїперевіркиміцності придії короткочасногоперевантаження.

Зтаблиці 8.9 [2] принормалізації,поліпшенніпри HB 180…350 маємо

,а

.

,

,

,

.

2. ПРОЕКТНИЙРОЗРАХУНОК

   1. Проектнийрозрахунокна контактнувитривалістьпри дії довгочасного навантаження

,

,

.

Длясталевої прямозубоїпередачі K_a=495МПа. З таблиці8.4 [2] при HB_ba=0,3…0,5,виберемо _ba=0,3.По рисунку 8.15[2] крива V при

знайдемо K_H=1,03.Приймемо a_w=310мм, тоді

.Приймаю b_w=95мм.

Застосуємопрограму PRAM2, зтакими вихіднимиданими:

Передаточнечислоu= 4.93.

Крутящиймомент на веденомуколесіT₂=1513.

Коефіцієнтширини передачі_ba=0,30.

Межа текучостіматеріалуведучого колеса_T1=800.

Межа текучостіматеріалуведеного колеса_T2=450.

Коефіцієнтперевантаження

0.

Частотаобертанняведучого валаn₁=1480.

Твердістьпо Бринелюматеріалa ведучогоколесаHB₁=241.

Твердістьпо Бринелюматеріалa веденогоколесаHB₂=200.

Видпередачі :прямозуба.

Розташуванняколіс на валі:симетричне.

ДНпpи pозрахункуна КВ для ведучогоколеса_HP1=502,

дляведеного колеса_HP2=427.

ДНпpи pозрахункуна ВПИ дляведучого колеса_FP1=173,

дляведеного колеса_FP2=144.

Програмавидала такідані: a_w=320,b_w=100(майже вірно).

2.2 Проектнийгеометричнийрозрахунок.

Міжосьовавідстань a_w=320мм .

Шириназачепленняb_w=100мм .

Модульзачепленнянормальнийm_n=4,00мм .

Числазубів : z₁=26,

z₂=134.

Кутнахилу зубів =0 град. 0 хв. 0 сек.

Початковідіаметри коліс: d_w1=104,0мм ,

d_w2=536,0мм .

Ділильнідіаметри коліс: d₁=104,0мм ,

d₂=536,0мм .

Діаметривиступів коліс: d_a1=112,0мм ,

d_a2=544,0мм .

Діаметризападин коліс: d_f1=94,0мм ,

d_f2=526,0мм .

Рисунок2

Перевіримочастоту обертаннявихідного валу

,

,

.

Одержаличастота обертаннявихідного валау межах допустимого.

Додатковівідомості.

Коловашвидкість=8,059 м/с ,

Коефіцієнтиперекриття:

торцевого_=1,75 ,

осьового_=0,00 ,

Ступіньточності 7 .

3. ПЕРЕВІРОЧНИЙРОЗРАХУНОК

3.1. Перевіркаконтактноївитривалостіпри дії довгочасногонавантаження

Розрахунковенапруження_H=399МПа ,

допустименапруження_HP=427МПа .

_H=399_HP=427контактнавитривалістьзабезпечується.

Перевіримовеличинунедовантаження

.

Недовантаженняу межах рекомендованогоз точки зоруекономічності.

3.2. Перевіркавитривалостіпри згині придії довгочасногонавантаження

Розрахунковенапруженняна перехіднійповерхні :

_F1=112МПа,

_F2=104МПа,

допустимезначення напруженнязгину

_FP1=173МПа,

_FP2=144МПа.

_F1=112МПа _FP1=173МПа,

_F2=104МПа _FP2=144МПа,

витривалістьпри згинізабезпечується.

3.3. Перевіркастатистичноїміцності прикороткочаснихперевантаженнях

Діючеконтактненапруженняпри перевантаженні

=592МПа ,

допустимеконтактненапруженняпри перевантаженні

=1260МПа ,

діючінапруженняпри згині приперевантаженні

=247МПа ,

=228МПа ,

допустименапруженняпри згині приперевантаженні

=640МПа ,

=360МПа .

,

,

.

Витривалістьпри перевантаженнізабезпечується.

СПИСОКПОСИЛАНЬ

1Расчётыдеталей машин:Справ. пособие/ А. В. Кузьмин, И.М. Чернин, Б. С.Козинцов. –Мн.: Выш. шк., 1986. –400 с.

2ИвановМ. Н. Детали машин:Учеб. для машиностр.спец. вузов. –М.: Высш. шк., 1984. –336 с.

ЗМІСТ

Технічнезавдання1

1Підготовчаробота2

1.1Вхіднідані2

1.2Вибірматеріалу івизначеннядопустимихнапружень3

2Проектнийрозрахунок5

2.1Проектнийрозрахунокна контактнувитривалістьпри дії довгочасногонавантаження5

2.2Проектнийгеометричнийрозрахунок6

3Перевірочнийрозрахунок9

3.1Перевіркаконтактноївитривалостіпри дії довгочасногонавантаження9

3.2Перевіркавитривалостіпри згині придії довгочасногонавантаження9

3.3Перевіркастатичноїміцності придії короткочасногоперевантаження9