 |
Методика геометрического расчёта червячных передач.
|
|
|
|
Решение
1. Из условия прочности угловых сварных швов при срезе определяем длину lф каждого шва, учтя, что в нашем случае суммарная длина швов l = 2*lф, и приняв катет шва k = 5мм:
2. Из условия прочности пальца при срезе определяем его диаметр d:
Где n – число плоскостей среза пальца. В нашем случае n = 1.
Принимаем d = 34мм.
Задачи №№ 11 – 20 К решению этих задач следует приступить после повторения относящегося к вращательному движению материала разделов " Кинематика" и " Динамика", изучения тем 2. 1-3. 3 Разделов «Кинематика», «Динамика», уяснения приведенных ниже методических указаний и разбора примера 2.
В предлагаемых задачах требуется определить кинематические ( ω; n ) и силовые ( Р, М ) параметры для всех валов многоступенчатой передачи привода. Приступая к решению задачи, следует ознакомиться с ГОСТами на условные обозначения элементов и с правилами выполнения кинематических схем. Валы и звенья нумеруются по направлению силового потока (направлению передачи движения) - от ведущего вала (вал двигателя) к ведомому валу. Индекс в обозначениях параметров валов ω, n, Р и М соответствует номеру вала, а в обозначениях d и z - номеру насаженного на вал звена (колеса, шкива, звездочки и т. п. ). Параметры любого последующего вала определяют через заданные параметры ведущего вала при условии, что известны КПД и передаточные отношения отдельных передач привода. Напоминаем, что при последовательном соединении общее передаточное отношение равно произведению передаточных отношений отдельных передач, то же - для КПД. Следует помнить, что для зубчатых передач передаточное число равно:
где индекс 1 относится к ведущему, а индекс 2 - к ведомому звену передачи.
|
|
|
Приводим таблицу средних значений КПД некоторых передач (с учетом потерь в подшипниках):
| Тип передачи | Закрытая | Открытая |
| Зубчатая цилиндрическая | 0, 98 | 0, 96 |
| Зубчатая коническая | 0, 97 | 0, 95 |
| Червячная | 0, 8 | - |
| Цепная | - | 0, 92 |
| Клиноременная | - | 0, 95 |
Пример 2 Привод состоит из электродвигателя мощностью Р = 11 кВт с частотой вращения вала nдв. = 1460 об/мин и многоступенчатой передачи с коэффициентами полезного действия: - косозубого редуктора - 
;
- цепной передачи - 
|
|
Требуется определить:
а) общие КПД (без учёта потерь в подшипниках муфтах) и передаточное число привода;
б) мощности, вращающие моменты и угловые
скорости для всех валов.
Решение
1. Кинематическая и конструктивная характеристики привода: передача двухступенчатая, понижающая (т. е. уменьшающая угловую скорость, так как в каждой ступени диаметр выходного звена больше, чем входного). Первая ступень - передача цепная, вторая - цилиндрическая косозубая закрытая в герметичный корпус, называется редуктором. Для подсоединения к ведущему и ведомому валам редуктора предусмотрены упругие муфты.
2. Общий КПД передачи: 
3. Мощности на валах:
Мощность на третьем валу можно было определить и иначе:
4. Передаточные числа отдельных передач:
Передаточные отношения равны передаточным числам. Общее передаточное число передачи:
5. Угловые скорости валов:
Угловую скорость третьего (выходного) вала можно было определить и иначе:
6. Вращающие моменты на валах:
В понижающих передачах понижение угловых скоростей валов сопровождается соответствующим повышением вращающих моментов. Мощности на валах снижаются незначительно вследствие потерь на трение в подшипниках и при взаимодействии звеньев.
Задачи №№21-30 К этим задачам следует приступить после изучения темы 5. 3" Передачи вращательного движения", уяснения методических указаний к теме и разбора
примеров 3 и 4.
|
|
|
В предлагаемых задачах требуется выполнить геометрический расчет (определить основные геометрические размеры) зубчатой цилиндрической или червячной передачи. Этот расчет, как известно, базируется на заданном межосевом расстоянии а. При расчете студенты должны применять наименования и обозначения расчетных параметров только в соответствии с действующими ГОСТами.
Методика геометрического расчета зубчатых цилиндрических передач.
Исходные данные: передаточное число и , межосевое расстояние а и относительная ширина колеса (коэффициент ширины венца колеса) ψ .
1. Выбираем модуль зубьев m по рекомендации:
принимая стандартное значение (мм) из ряда: 1, 5; 2; 2. 5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 10; 12; 16; 20.
2. Определяем число зубьев шестерни z1 из формулы:
,
где 
- угол наклона зуба.
Для прямозубых передач = 0, для косозубых передач = 8º …. 20º.
Принимаем = 15º
Получаем:
Полученное значение 
округляем до ближайшего целого числа, но не менее 17.
3. Из формулы u = z2/z1 определяем число зубьев колеса z2, округляя полученное значение до ближайшего целого числа. Уточняем значение передаточного числа u.
4. Уточняем угол наклона линии зуба
5. Определяем основные геометрические параметры зацепления:
а) шаг 
;
б) высота головки зуба 
,
высота ножки зуба 
6. Определяем основные геометрические размеры колес:
а) делительные диаметры 
и 
б) диаметры окружностей вершин зубьев 
в) диаметры окружностей впадин 
г) уточненное межосевое расстояние 
д) находим ширину зубчатого венца 
Пример 3 Исходные данные: передача цилиндрическая косозубая, 
=100мм, u = 4, 
=0. 4
Решение:
1. 
принимаем m = 2мм.
2. Принимаем = 15º; cos = 0. 96593
, принимаем z1 = 19.
3. z2 = 19*4 = 76
4. Уточняем угол наклона линии зуба 
= 18, 19º
5. 
6.
Методика геометрического расчёта червячных передач.
Исходные данные: передаточное число и , межосевое расстояние а и относительная ширина колеса (коэффициент ширины венца колеса) ψ .
1. Число витков (заходов) червяка z1 определяем в зависимости от передаточного числа и по рекомендации:
|
|
|
u: 8…16 16…32 32…80
z1: 4 2 1
2. Из формулы u = Z2 / Z1 определяем число зубьев червячного колеса Z2, округляя полученное значение до ближайшего целого числа. Уточняем значение передаточного числа u.
3. Выбираем коэффициент диаметра червяка q по рекомендации: q = 0, 25*Z2, принимая стандартное значение из ряда: 6. 3; 8; 10; 12. 5; 16; 20.
4. Определим модуль зубьев m из формулы
Принимаем для модуля зубьев стандартное значение (мм) из ряда: 2; 2. 5; 3. 15; 4; 5; 6. 3; 8; 10; 12. 5; 16; 20.
5. Определяем основные геометрические параметры зацепления:
5. 1 осевой шаг червяка и окружной шаг колеса 
5. 2 высота головки витка червяка и зуба колеса
5. 3 высота ножки витка червяка и зуба колеса
6. Определяем основные геометрические размеры червяка:
6. 1 диаметр делительной окружности 
6. 2 диаметр окружности вершин витков 
6. 3 диаметр окружности впадин
6. 4 угол подъёма линии витка
6. 5 длина нарезанной части червяка
7. Определяем основные геометрические размеры червячного колеса:
7. 1 диаметр делительной окружности 
7. 2 диаметр окружности вершин зубьев
7. 3 диаметр окружности впадин
7. 4 наружный диметр колеса
7. 5 ширина венца зубчатого колеса
8. Уточним межосевое расстояние:
В п. 5, 6, 7 и 8 вычисления следует вести с точностью до второго знака после запятой, за исключением размеров b1; b2 и daе2, которые округляют до ближайшего целого числа.
Пример 4 Исходные данные: 
.
|
|
|
