16
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Группа |
|
Материал |
ζВ, |
ζТ, |
|
|
[ζН], Мпа |
[ζF], МПа |
||
|
|
|
МПа |
МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
БрОФ 10-1 |
275 |
200 |
|
|
Сυ0,9ζВ |
0,25 ζВ + 0,08 ζТ |
||
I |
|
Vск ≤ 12 м/с |
230 |
140 |
|
|
|
|
|
|
|
|
БрОЦН 5-5-5 |
200 |
90 |
|
|
Сυ0,7ζВ |
0,25 ζВ + 0,08 ζТ |
||
|
|
Vск ≤ 8 м/с |
145 |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
БрАЖН 10-4-4 |
700 |
460 |
|
|
300 – 25Vск |
0,25 ζВ + 0,08 ζТ |
||
II |
|
Vск ≤ 5 м/с |
650 |
430 |
|
|
|
|
|
|
|
|
БрАЖ 9-4 |
530 |
245 |
|
|
300 – 25Vск |
0,25 ζВ + 0,08 ζТ |
||
|
|
Vск ≤ 5 м/с |
500 |
230 |
|
|
|
|
|
|
III |
|
СЧ18 |
355 |
- |
|
|
200 - 35 Vск |
0,22 ζВ |
||
|
|
Vск ≤ 2 м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 3. Найти межосевое расстояние червячной передачи аw, мм, по |
||||||||||
формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
aw |
Ka 3 |
KH T2 |
|
|
|||
|
|
|
2 , |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
||
где Ка = 610 – коэффициент для эвольвентных червяков; КНβ – коэффициент концентрации нагрузки, принять равным 1.
Округлить полученное значение межосевого расстояния в большую сторону до стандартного числа из ряда: 80, 100, 125, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 280 мм.
Задание 4. Вычислить основные параметры червячной передачи:
– |
число зубьев колеса – z2 z1 u ; |
|
|
||
|
|
m |
1, 4 1, 7 |
aw |
|
– |
модуль передачи – |
z2 |
|
, мм; полученное значение |
|
|
|
|
|
|
|
модуля округлить до ближайшего из стандартного ряда:
m, мм……….2,5; 3,15; 4; 5…………6,3; 8; 10; 12,5…………….16; q…………..8; 10; 12,5; 16; 20…...8; 10; 12,5; 14; 16; 20……8; 10; 12,5; 16;
– коэффициент диаметра червяка – |
q |
2aw |
z |
|
; |
|
2 |
||||
|
m |
||||
|
|
|
|
||
17
– коэффициент смещения – |
x |
aw |
|
z2 |
q |
; |
|
|
|
||||
|
m |
2 |
||||
|
|
|
||||
– угол подъема линии витка червяка:
на делительном диаметре – |
|
arctg |
z1 |
|
, град.; |
|||||
q |
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
w arctg |
|
|
z1 |
|
|
||||
на начальном цилиндре – |
q 2x , град.; |
|||||||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
u |
|
|
z2 |
|
|||
– фактическое передаточное число – |
ф |
z . |
||||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
Задание 5. Определить геометрические размеры червяка и червячного колеса:
– делительный диаметр червяка – d1 q m , мм;
– диаметр вершин витков червяка – |
da1 d1 |
2m , мм; |
||||
– диаметр впадин витков червяка – |
d f 1 d1 |
2, 4m , мм; |
||||
– начальный диаметр червяка – dw1 m q 2x , мм; |
||||||
– длина нарезанной части червяка – |
|
|
||||
b 10 5,5 |
|
x |
|
z m 70 60x m |
, мм; так как червяки |
|
|
|
|||||
1 |
|
|
|
1 |
z2 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
шлифуют, то длину нарезанной части увеличить на 25 мм;
– делительный диаметр червячного колеса –
d2 z2 m , мм;
– диаметр вершин зубьев червячного колеса –
da2 d2 2m 1 x , мм;
– диаметр впадин зубьев червячного колеса –
d f 2 d2 2m 1, 2 x , мм;
– ширина венца червячного колеса – b2 a aw , мм; ψа = 0,355 при z1 = 1 или 2.
Задание 6. Найти расчетное контактное напряжение в зубьях червячного колеса (они имеют меньшую поверхностную и общую прочность) по формуле:
18
|
|
|
z q 2x |
|
z2 |
q 2x 3 |
K T |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
a |
q 2x |
|
|
|
, |
|||||||
|
H 2 |
|
z |
2 |
|
2 |
|
|
H 2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где zζ = 5350 – коэффициент для эвольвентных червяков;
К – коэффициент нагрузки определяется как произведение коэффициент внутренней динамической нагрузки и коэффициента концентрации нагрузки, принять равным 1;
Задание 7. Рассчитать коэффициент полезного действия (КПД) червячной передачи с учетом потерь в зацеплении, в опорах валов передачи, при разбрызгивании и перемешивании масла:
0,955tg w tg w ,
где ρ – приведенный угол трения, принять равным 1°50'.
Задание 8. Вычислить силы в зацеплении:
– окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:
Ft 2 Fa1 |
2000T2 |
|
|
, Н; |
|
|
d2 |
|
– окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе:
Ft1 Fa 2 |
|
2000T2 |
|
|||||
d |
w1 |
u |
ф |
, Н; |
||||
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
– радиальная сила на червяке, равная радиальной силе на червяке:
Fr1 Fr 2 Ft 2 tg cos w , Н; α = 20°.
Задание 9. Найти расчетное напряжение изгиба зубьев червячного колеса по формуле:
F 2 |
K Ft 2 YF 2 cos w |
F 2 , |
|
||
|
1,3 q 2x m |
|
где К – коэффициент нагрузки, принять равным 1;
19
YF2 – коэффициент формы зуба колеса выбирается в зависимости
|
|
zv2 |
|
z2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
от величины: |
|
cos |
3 |
: |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
||
zv2 |
28 |
30 |
32 |
|
35 |
37 |
40 |
45 |
50 |
60 |
80 |
100 |
||
YF2 |
1,80 |
1,76 |
1,71 |
1,64 |
1,61 |
1,55 |
1,48 |
1,45 |
1,40 |
1,34 |
1,30 |
|||
Задание 10. Тепловой расчет. Вычислить температуру нагрева масла при установившемся тепловом режиме без искусственного охлаждения:
|
|
|
|
|
|
|
1 P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
o |
|
||
|
|
|
|
tраб |
|
|
|
20 |
t |
раб |
|
|||
|
|
|
|
KT |
A 1 |
|
, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
P |
0,1T2 n2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где |
|
|
– мощность на червяке, Вт; |
|
|
|||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
КТ = 12-18 Вт/(м2·°С) – коэффициент теплоотдачи для чугунных |
|||||||||||||
корпусов при естественном охлаждении; |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
ψ |
|
= 0,3 – |
коэффициент, |
учитывающий |
отвод тепла в |
||||||||
металлическую плиту или раму; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
А – площадь поверхности охлаждения корпуса, равная поверхности |
|||||||||||||
всех его стенок, кроме поверхности дна, которой он крепится к раме или плите, выбирается в зависимости от величины межосевого расстояния, м2:
аw, |
80 |
100 |
125 |
140 |
160 |
180 |
200 |
225 |
250 |
280 |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А, |
0,16 |
0,24 |
0,35 |
0,42 |
0,53 |
0,65 |
0,78 |
0,95 |
1,14 |
1,34 |
м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[tраб] = 95-100°С – допустимая температура нагрева масла.
Тема № 4. Проектирование и расчет ременной передачи
[1 Осн., 2 Осн., 1 Доп., 2 Доп.].
Ременные передачи применяют в приводах транспортеров и конвейеров, сельскохозяйственных и мелиоративных машинах и пр.
Задание 1. Дать определение терминам и понятиям:
20
а) ременная передача – _______;
б) шкив – ___________________;
в) сечение ремня – ___________.
Задание 2. Определить частоту вращения ведущего n1, мин-1 и ведомого n2, мин-1 шкивов, зная их угловые скорости (табл. 4.1):
|
|
n1 |
30 1 |
; |
n2 |
|
30 2 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Вариант |
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||
ω2, рад/с |
63 |
92 |
|
68 |
47 |
76 |
|
58 |
72 |
80 |
95 |
83 |
||
ω1, рад/с |
135 |
145 |
|
125 |
150 |
175 |
|
160 |
180 |
175 |
115 |
180 |
||
Задание 3. По заданным и рассчитанным значениям величин из задания 2 вычислить передаточное число ременной передачи і:
i n1 1 .
n2 2
Из табл. 4.2 выбрать тип сечения ремня и его параметры: А, м2 – площадь сечения ремня; q, кг/м – масса 1 м длины; lр, мм – расчетная длина ремня по нейтральному слою; h, мм – высота профиля в сечении ремня; b0, мм – максимальная ширина сечения ремня; bр, мм – ширина сечения в нейтральном слое; dmin, мм – минимальный диаметр малого шкива.
Таблица 4.2
Сечение |
h, мм |
b0, мм |
bр, мм |
lр, мм |
dmin, |
А, м2 |
q, кг/м |
ремня |
|
|
|
min – max |
мм |
|
|
О |
6 |
10 |
8,5 |
400 – 2500 |
63 |
47 · 10-6 |
0,06 |
А |
8 |
13 |
11 |
560 – 4000 |
90 |
81 · 10-6 |
0,10 |
Б |
10,5 |
17 |
14 |
800 – 6300 |
125 |
138 · 10-6 |
0,18 |
В |
13,5 |
22 |
19 |
1800-9000 |
200 |
230 · 10-6 |
0,26 |
Г |
19 |
32 |
27 |
3350-11200 |
315 |
476 · 10-6 |
0,34 |
Задание 4. Рассчитать скорость движения ремня V, м/с, и в зависимости от ее величины убедиться в правильности выбора типа сечения ремня по табл. 4.3: