- •В.А. Жулай, д.Н. Дегтев
- •Введение
- •Общие сведения о проектировании и конструировании
- •1.1. Основные понятия и обозначения
- •1.2. Цели и задачи курсового проектирования
- •1.3. Организация курсового проектирования
- •1.4. Требования к изделиям. Общие принципы и порядок проектирования
- •Кинематический расчет привода
- •2.1. Выбор электродвигателя
- •2.2. Расчет кинематических и силовых параметров привода
- •Расчет зубчатых передач
- •Выбор материалов и видов термической обработки зубчатых колес
- •. Определение допускаемых напряжений и коэффициента нагрузки
- •Значения пределов контактной выносливости зубьев
- •Учет режима нагружения при определении допускаемых напряжений
- •Значения коэффициентов эквивалентности
- •Значения пределов изгибной выносливости зубьев
- •Коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность
- •Коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба определяется аналогично:
- •Коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность равен по (3.12):
- •Коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба определяется по формуле (3.20):
- •. Расчет цилиндрических зубчатых передач
- •Расчет цилиндрической редукторной пары
- •Предварительные основные размеры колеса:
- •Размеры заготовок
- •Окружная сила в зацеплении, н,
- •Предварительные основные размеры колеса
- •Число зубьев шестерни и колеса
- •Фактическое передаточное число
- •Окружная сила в зацеплении, н,
- •Расчет открытой передачи
- •Предварительные основные размеры колеса
- •Фактическое передаточное число
- •Окружная сила в зацеплении, н,
- •Силы, действующие в зацеплении
- •3.4. Расчет конических зубчатых передач
- •3.4.1. Расчет конической редукторной пары
- •Модуль передачи
- •Относительное смещение xe1 прямозубых шестерен
- •Размеры заготовки колес
- •Напряжение изгиба в зубьях колеса, мПа,
- •Фактическое передаточное число
- •Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
- •Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба
- •Напряжение изгиба в зубьях колеса, мПа,
- •3.4.2. Силы, действующие в конической передаче
- •3.5. Расчет планетарных передач
- •Кинематический расчет
- •Соседства:
- •Силовой расчет
- •Для сателлитов, с учетом количества зацеплений
- •3.5.3. Расчет нагрузок, действующих на валы и опоры
- •Радиальная реакция опоры подшипника сателлита
- •Кинематический расчет
- •Соседства:
- •Силовой расчет
- •Коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность равен из (3.12)
- •Коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба определяется по формуле (3.20)
- •Проверочные расчеты Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
- •Окружная сила в зацеплении (по (3.92), н
- •Расчет червячных передач
- •Выбор материалов червячных пар
- •Основные механические характеристики материалов для червячных колес
- •Значения коэффициентов эквивалентности для червячных передач
- •Расчет основных параметров червячной передачи
- •Проверочный расчет передачи на прочность
- •Тепловой расчет
- •Силы в зацеплении
- •Расчет основных параметров
- •Проверочный расчет передачи на прочность
- •Силы в зацеплении
- •Расчет ременных передач
- •Расчет плоскоременных передач
- •Выбор типа ремня
- •Расчет геометрических параметров плоскоременной передачи
- •Расчет на прочность плоскоременной передачи
- •Уточняем передаточное число:
- •Основные параметры плоскоременной передачи
- •Расчет клиноременных передач Общая характеристика клиноременной передачи
- •Размеры клиновых ремней по гост 1284.1 – 89 и гост 1284.3 – 96
- •Порядок проектного расчета клиноременных передач
- •Уточняем передаточное число:
- •Основные параметры клиноременной передачи
- •Расчет передач с поликлиновыми ремнями
- •Уточняем передаточное число:
- •Основные параметры поликлиноременной передачи
- •Силы, действующие на валы ременной передачи
- •Для плоскоременной передачи
- •Шкивы ременных передач
- •Расчет цепных передач Типы и условия работы приводных цепей
- •5.1. Расчет параметров цепной передачи
- •Допускаемое давление в шарнирах роликовых цепей [рц], н / мм 2
- •5.2. Силы, действующие на валы цепной передачи
- •5.3. Звездочки для пластинчатых роликовых цепей
- •Основные параметры передачи роликовой цепью
- •6. Конструирование редукторов
- •6.1. Проектный расчет валов
- •Предварительный выбор подшипников качения
- •6.2. Эскизная компоновка редуктора
- •Проверочный расчет валов
- •6.3.1. Расчет вала на статическую прочность
- •6.3.2. Расчет вала на усталостную выносливость
- •Определение реакций в опорах в горизонтальной плоскости
- •В вертикальной плоскости
- •Расчет на статическую прочность Максимальное нормальное напряжение
- •Расчет вала на усталостную выносливость
- •6.4. Расчет шпоночных и шлицевых соединений
- •6.4.1. Подбор шпонок и проверочный расчет шпоночных соединений
- •6.4.2. Расчет шлицевых соединений
- •Подбор подшипников качения
- •Поля допусков отверстий под подшипники
- •Реакции от сил в зацеплении
- •В горизонтальной плоскости
- •6.6. Смазывание передач и подшипников качения редукторов
- •Трансмиссионные масла
- •Классификация трансмиссионных масел
- •7. Содержание и оформление конструкторской документации курсового проекта
- •7.1. Виды конструкторских документов, их обозначение
- •Основные надписи
- •7.2. Расчетно-пояснительная записка
- •Расчетно-пояснительная записка
- •7.3. Спецификация
- •7.4. Библиографический список
- •7.5. Графические документы
- •8. Применение прикладных программ расчетов узлов и деталей машин
- •8.1. Примеры расчета передач с использованием программы amp Win Machine в модуле amp Trans
- •8.1.1. Расчет цилиндрической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета цилиндрической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •8.1.2. Расчет конической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета конической прямозубой передачи в модуле amp Trans
- •8.1.3. Расчет червячной передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета червячной передачи в модуле amp Trans
- •8.1.4. Расчет плоскоременной передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета плоскоременной передачи в модуле amp Trans
- •8.1.5. Расчет клиноременной передачи в модуле amp Trans
- •Результаты расчета клиноременной передачи в модуле amp Trans
- •8.2. Пример расчета вала по усталостной прочности с использованием программы amp Win Machine в модуле amp Shaft
- •Результаты расчета тихоходного вала косозубой передачи цилиндрического редуктора в модуле amp Shaft
- •9. Технические задания на курсовой проект
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложения
- •Технические данные двигателей серии 4а
- •Продолжение табл. П.4
- •Продолжение табл. П.4
- •С короткими цилиндрическими роликами (из гост 8328 – 75)
- •Подшипники роликовые конические однорядные (из ту 37.006.162 – 89)
- •Оглавление
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
3.5.3. Расчет нагрузок, действующих на валы и опоры
Для определения реакций опор планетарных передач рассматривают поочередно равновесие каждого звена под действием внешних нагрузок. Силы трения не учитывают.
Наиболее нагружены подшипники сателлитов.
При их расчете радиальные составляющие сил, действующих в передаче, имеющей несколько сателлитов, не учитываются, так как теоретически они уравновешивают друг друга.
Радиальная реакция опоры подшипника сателлита
Rr=2Ft. (3.93)
Требуемую динамическую грузоподъемность Cr тр этих подшипников вычисляют по формуле
; (3.94)
где Рr = V Rr Кб Кт – эквивалентная динамическая радиальная нагрузка на подшипник, Н, (относительно вектора радиальной нагрузки вращается наружное кольцо; значения коэффициентов вычисляют по (6.23);
a1 – коэффициент долговечности (см. п. 6.5);
a23 – коэффициент качества металла подшипника и условий применения (см. п. 6.5);
п'a = nа – nh и za – относительная частота вращения и число зубьев центральной ведущей шестерни;
L′10ah – требуемый ресурс подшипника, ч;
p – показатель степени корня, p = 3 для шариковых и p = 3,33 для роликовых подшипников.
При подборе подшипников качения сателлитов минимальная толщина обода сателлита должна быть не менее 2,25 m. Исходя из этого, максимально допустимый диметр наружного кольца подшипника, мм,
Dнп max = m (zg – 7). (3.95)
Если подшипники качения не удается разместить в сателлитах, то приходится их размещать в опорах или применять подшипники скольжения.
Для расчета подшипников качения и прочности валов центральной шестерни и водила находят реакции опор R1 и R2 (рис. 3.10).
а) б) в)
Рис. 3.10. Схема сил, действующих на валы и опоры:
а) центральной шестерни; б) и в) водила
Здесь F – сила, действующая на вал со стороны зацепления. Учитывая наибольшую возможную неравномерность распределения общего момента по потокам, силу F , Н, определяют по формулам (здесь nw = 3, kw = 1,2):
для входного (ведущего) вала (рис. 3,10, а)
, (3.96)
где da – делительный диаметр зубьев центральной ведущей шестерни;
Та = Т1 – Н·м;
для выходного (ведомого) вала (см. рис. 3.10, б, в)
(3.97)
где Th, – вращающий момент на выходном валу – водиле, Н·м, Th = Ta u′ ;
aw – межосевое расстояние внешнего зацепления (центральной шестерни с сателлитом).
На всех схемах сила FМ – консольная нагрузка от муфты, величину и направление которой принимают по рекомендациям, приведенным в п. 6.3.
Пример 3.5. Рассчитать планетарный редуктор с кинематической схемой по рис. 3.9, а. Исходные данные: номинальная мощность на ведущем валу Р1 = 5,5 кВт и номинальная частота вращения n1 = 960 мин –1; передаточное число u = 9; срок службы – 30 000 ч; режим работы – тяжелый; материал – Сталь 40Х.
Выбираем термообработку – улучшение с твердостью 235 … 262 НВ (предельные размеры заготовки, мм, Dпр = 200, Sпр = 125 (см. табл. 3.1).
Номинальное значение крутящего момента, Н ∙ м,
.