МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНС! О ^ — V - - -СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СССР ^—-

I • МОСКОВСКИЙ II . "V:"' АВТОМОБИЛЬНО - ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ ^ >

Кафедрл деталей мапин и теории мсхани; )* >.1

У, ^

МЕТОЛИЧЕСК'/№: >ЛА: ЛИ'ДЯ к курсовому проекту по деталям Н&иИН

Часть I

МОСКВА 1УЙ0

Ь ироекта ао курсу "Деткам ыаииь" рл ^рвО^тык 'ьгом обцего ллш спвциидьього ьазнвчъиия, 0йито1»1:,йИ иа ,)^1еч^^^^лй11ито-дя. рвд^кт'1)а или короЗк»» передач, сайдинл?1!/...них -^{т, 1-.ц'-к-НЫ1 паи цоинки иервдач м других механизмов, ри^ыэсолиьгх к,ч рь-МО НАШ 1'ЛИТЛ .1 е ПНЦИХСН К .;,,у1', 4.1М1 11Г V •

о»)тач11 куроового проектирокания, его объом, РИ/^^ чертомвй м И! иасятаб, содврЕьние раочатпо-ьояоплтольиоа &а| .50|-:й, аор, -дик /шайльоьли куроового проекта и характер его (x^.^^,ч:^ы^^ч^, » также нвко- 'орыв другие даиыые изложена в мегодичосл/г иос / ьи». Кбф^дрм дцталей мзьив и теории ыех.1Нйииоь и >.>' • • ' ^ 19] .

3 а д а и к р

На титульной отраниив задаиня укьэин агс щяи^и, темы проекте!, а такие даны чиолоьыо валпчини «1ч;х1>л их о'1>]0><чх, китшатических и гесметричаоких аар^^иетроа ириьода. ;:рсий тигс. Оообцаются данные о спохе Сдук^ы при :I ла и его >.аг5^уxэпнО' ти 00 времени.

Нн ооратной итраиидв ааданик и;:,о^(аквиа сх'Л«а а к1?:идс о краткой оаецификацией, а такж<) пр^^итаи^к.и гра^^мк имгру.чил и ыекоторыв друтио л^нныь.

Проектироьочык1Й или ироьо^ючниК ра<.чот долгок о^ гь 1; ">>о дан длн ьоех элвиаытов ориво/а, ыычынан о выбора и^^ь^:•т\I^^.пни1^^~ Т(|«н и кончая ведомый эвеном иривода, и>г1ф!'и нохег с^ть, нь-ориивр, аарабан ланточного или а1>«)нл''1ка цлпни)'^ кйньг1<;;ри.

Расчет элаиз11Т0в привода, г,|)едк1 коа'орьл нлиоолео слитным и трудовиким является расчет ридуктора или ко^.абки к^ролач, ароводитси на основании задании в слидунщо» и'^р^лки.

Глава I. ПОДБОР аЛВ11Т№4БИГнТЬ4Я

Ь рв.1^льтатв ознакОмланин с ^^даиием и -уше^ ;и»1и4оИ уч1 ник ВЬ• • -ЬТ. рОЙ (• Т.1ЧСМЫИ КОИОТруШи!!*. ОПраЬиЧИИКЛки и 111гА..'И>!-МИ) ТИЧ»'Й01СН КйЪйУ ТИЧуСНая ОХвУс и и110е.;,.аэ ОуАУЩ"Я КОНСТ­РУКЦИИ как ьсо1 о пр. ^сда. так и его отдельных :1леиенгов.

§ 1. Оцпедэленив погребной мощнооти на ввдомсм звЗ|1е привода

)1ох:)вбнап для^приводе машины мощность обычво опреде .яетоя по (;.)рыула:

где Р - т1говое усилие в Н (кто ) на ведомом звене привода, паприиер, ленте или цепи конвейера;

1/ - ли»;е1',ная (окружная) скорость ведомого звена в м/с. В нук.оторнх случаях поафвбная для привода машины или отен-

До мощность /^Ём задается нецосрадстввнно.

§ 2. Ориентировочиое определение коэффициента аолйэиогс действия привода

К1!Д привода 1^=^^- ^а-^з-. . 1^г. ,

гдо (7^) ) %1 • • • 7д " отдельных элементов привода, ори-^ ^ ^ ентировочные значолия которых приве­

дены ниже. Коэ^Ийциеаты полезного действия*^:

п• ры цилиндрическ.'.х кодес закрытой передачи - 0,97..0,98' пары цилиндрических колес открытой передачи - О,95..О,96 шры конических колес аакрытой передачи - 0,96..0,97 шоы конических колео открытой передачи - 0,9 ..0,95 закрытой черьичаои передачи при: од,10заходноа червяке - 0,7...0,75 ' двухпаходно» червяке - 0 ,75. .0 ,8 '^ трзх-, четырехэаходиом червяче - О,8 . . .0 ,92 зькритоа ценно/, передачи - о ,96 . .0 ,98 открытой цепной передачи - С,92..О,9^ реионно;'. передачи _ 0,9'*..0,96 закрытой фрикционной передачи - О,9.. .О,95 открытой фрикционной пзредачи - и,8'*..0,88 зубчзюЯ или целнои :<уфт - 0,1!;'. .1,0 V 1 м1;ух опор вала на подшипниках качения - 0,99..0,995 Л^яг>_°"0р ^ула на подшипниках скольжения - 0,96..0,98

аи/; передач приведены о учетом потерь в опорах качения.

При двух иди ынсгаюточной схеме редуктора его общий КиД аодсчитыьается по одному по-соку.

КПД планеторного редуктора Оиределяегоя до методу проф)0-сора М.А.Крейнеоа [ 1 ^ ] .

§ 3. Ногребная мощность зл^кт^одвигатслп

11от^;вбная мощность электродвигателя

Данн^н мьа,ьо«:ть используется для подб(фа до,каталогу (ши оаравочии1иаи [ ь , 10, 15] эпектродвигателя определенной поми­нальной мо^лости , оооротн^А;ти (./^сииу/з соотвЭ(;откуот 730, 1000, 1500 и 3000 об/миь), типа и фермы «спалненин в ВЙВЙОИЫО-сти От усл^ьйй и ре4лма рабсты, а талле требоьс-ник! коыцоповки (Г'ХТ 19-'-3-7н). при этой следует аоиьить, что бйчрс быстроход­ные электродвигатели одной и гоЭ ю мощности уиою1 ^ыд»-а%.;л вес, габариты, дешевле и обладают большим СО^^. Ольак^ при быстрс/-ходноы электродвигателе увеличивается: передаточное число редак­тора и других элементов привода, а следовательно, их габарит:^ и вво. с целы) получения наилучших .;оыпоновочиых реиэь«ы далы-телгьыо проверить ори расчетах д а шли три варианта с)лектродви~ гателей с различии^ числа* 0(3(;(,ог(^:'.

Для вубранного злиКтродьмг'ат^)ЛЧ следует ^ыии^ать ого ос­новное данные 15 разиеры на ооотьетствуюш'.'м ^ок,1за'. чип электро-двихателя, ьсмнн.льну» моцаость в иВт, часготу вращения в об/мин, коэс;<1«ййцт перегруакг. но макснм.^лщому или пусковому моментам (5^-^^ ^^*^Жыо1^^* диаметр нала электродвигателя, цйвмитры крвпбЖ11ых отверстий, их мекцентровые равотоиаин, габа­риты и др.

Глава 1). ОБЩЕЕ ПЕРЕДАТ^ЛмОК ЧИСЛО ПРИВОДА И ЕГО РАОИРЕ; Ж Н И Е и О стуикьяи

§ I. Ооредедвние частоты вращения! ведомого эдехенха привода ^ / А ? об/мии

Ддя барйб^^иа конвейера:

5

;;ля зьезд'.'К! ТЛГОВОЙ цепи:

гда ''и' - с::ороогь лскт;; или депи в м/с; - д/.!.:^тр б^фабака в м;

2 ' - ч.'.сло гуЛьоь звездоч:си; 1^ - шог тпг01;0й ив ш в и.

§ 2 . иб:1,ое 11е;.1е/1аточьО'^ чпс.го привода

;и,рела';очное ч.^сло 06= " ^/2'• Ц>»-^/» • где /7.9^ - нсййнальная частота вращения дви­

гателя в мин; М^у.--^(я-*)п - передаточные числа отдельных эле-

'ы'ептов прлвода._ • Ьи/ •.хподъзовйни:-. коробок передач частота вращения ведоио-

го из.'й;.г:отся схуленши в соответствил со знамэиате-леи ряда Vр ; • пйлсая передача (первая): П~ Ву) ;

1 Г Г)

з«слаа аередача (четвертая): ^^^$м^ - ^''-'Вм • серелаточноа число в этоа случае имеет несколько значений:

и^":.Я^; и'-^=^Ь-: и'^^Г^. ^гл» ^5>» ^вд» ^^5;^

^ 3. Рс!С11редвдеыие передаточного числа по . .эле^еитак привода (ступеням^

О зис!:т:1роьоч11ое рэспределепле передаточных чисел по раэ-.Пй-.,1ь;л типам .;ередач, используемых в приводе, ысжет быть вылол-ноно с учетом слодую1.;и>. данных (см.стр .7) .

Следует ао^^нитъ, что при иопадьэовании коибинированных пе-родич, пи.;больи1зе перодаточное число целесообрааио сосредото-ч.-.-х, в зусчатых / чорзячных редукторах, обеспечивайщих наимень-:././. вез л габар/.ты передачи.

Тиа передачи Геке '-.•.дув: V. Тиа передачи

л . .

Закрытая и/лиил^мчоскас зубчатая л^р'.;-Дача 3.. Закрытая коническая зубчатак ае^олочз 2. • ! о Открытая зуочатая передача .7 1 Закрытая ч^рвич;'.ан передача" и . ей Открытая чсрьячкая передача :го Цепная передача >, 8 илоскоремс'лнар. передача 'г. С) То же с ЕЭ?,1^кыа ^'"ллкоы 0 КлйпоремсН11ая иврел->ча г. Фр/кционная передача 2. -

?ас. . • дс;;,с1. ;е корсдаточлых Ч1-.оод ."гуп ;.л.'и з ,, ..;ло:!/4 редукторов производят, ;;СУ.СДГ1 ;:3 ус.ОЬ.-,.; .1:..-:г./.ь -.л ;'-б^р/.Т02, раьнопрочности зубьев 1,а вс„х сч';,И' ^нх, удоосх_.^ си;:;и<-л ло Гл..- ? 218Ь-1.о, по рвкОые:1Д . ;;'.ы отр^Л;ь;х ст_ I . ;Д^^^^ . ' ; ' чч>г^^1 по дормулаи 5, табл.ха, б, в.

Лля ч»!.;,:ьдр>;ческ.;л роду;<тО; 1; со лрзл"^'р.-::;'. Д0пу01ие'.'0й й'гк.';оне)1ие о! о ..с^'од::';^.^;.^. о Ч;;^.:а иг :сл1;-кальных зн11чеь.'.,'': в лрсделах до - ч ^, к .н.-.ч^с;.;-х 1.с;.>с (..ч -до * 3.-0 и для чв./ьнчпих - дс- V -

Глава П. 0|;;'ЛЛ';;:Е11;'.:С -ГУСТОТ Ь:'Л.«:Г:.'.П, :.'С:

§ I. Частота врцг,ен.'и ,1 о^/' 1 /г . ^; ов ч;; '^д

При .;с|]Олъзованиу. корогиси горвдш ^[^доица л после­дующие валы привода имеют НУ--ОЛЬКО ЗГ.^чсI;л,^ ч^^Т'/г ; ^ци• ,..• 1' эавис'/.иостл о - ввода ь злцс1Ы'..-чи1>- рал.! .'ЧЬ1.х ^уоч..?:./. к . ^ к- -робки:

где /7^^^^" частота "рл цонин ь аинуту воду .его ьа^а кс ой,:л пе­редач; „

'^Ам " частота вращения в минуту ведомого вала коробки пе­редач;

'^кгг''-^''а-" ~ пбР^Д^'0"*'*"б числа рааличньас ступеней коробки

§ 2. [^01цности на валах привода .

Потребная чоцность электродвигателя уУ»^ в кВт (л,о.)» соответствующам частоте вращения первого вала '•

иоцности на ;.ослвдую111'>1Х валах:

в редукторах, выполненных по многопоточноЯ схеме, мощность на каждой 'из промежуточных валов составит часть (одну вторую, одну третью и т . д . ) соответствующей общей мощности.

§ 3. Крутящие моменты на валах привода

Крутящие моменты Т (М ) определяются по формулам:

Т- . 9»0 % ; Г; - 9550 ^ ... Г„ - Э550 ^ (»..)

или 7^ • 974(кгсм),

где - мощность ка валу в кВт; /2; - частота вращения вала, об/мин.

( Т - * 7 1 6 , 2 к г с . к , если в л.о ) При использовании коробки передач и,огу1 иметь ыеото два

характерных режима работы привода. Режим /^^СОПЗ^' на всех ступенях коробки передач. В этом

слу1ав уменьшение частоты вращения данного вала передачи приво­дит к ссответотвующему увеличению его крутящего момента и нвоб> рот (р11с.1):

Т/ . 9530 ^ ; Г*" . 9550 ; '

Г = 9550 -^.

8

ни -

•"1

п \

I

7

п.-п.

, г: уас -Рис.Х

Режии Т=СО/75^ на Б>.'.ОХ сту1.';исх яорос'ки п. р-.','..1ч. Ь с/с случае увел.-.ч !.;;(- частого ь;^аае''. '.': 1;ала 1;ор;Д1.ч,' :.у.'.1)0.;.!: к пс ьышени ) родаза'-'-!о,', мо,:,ио:;г;; ц]. .; р.^итоа; ]!'-^ г р . ' г : . У - М ' .

'кп'.болсзее зквчсн/.е Л01пе5<10а ^0,^0:1. в-.-ДО: привода ,-.спйльзуехся для под.Оч; ! э.'; .; : т р о , ; " / г л ! ( с .^..лоч^;;

Значение соответствуй .его ::оу^) .ого г/гл .-. т^;

„ /па/ -где 'С^^, - }-.и.;бО;;ь;;;оК ЧаСТОгс( Ь а.Ч'^.у X

на 1 р.I СЛ 1. Ввл.1ч,'.на к ^ у и О ; ё е и т о в на д |ух'ич в^лзл

1'Дв 'биц - К 'у.мдиЙ цОуент иодуцеи .^олу иоро-^'ч. ; 7*^ , - го же но ьедоиои салу; •7 - К1;Л данного элем .на прш одз;

а - соот1;^татБу»[цее лиредаточное ч.,сло, О Глаы 1.'. .' АТ'. -.'.АЛУ ЗУБЧЛТил КССл .1 ,л'..У0:СА7'„иЕ

•'ОГО аг- -

§ I . 1-.1.оо цатер.1-'-'1а /. его терм>.и'/р:1' о-гки

11рИ1авнение орьднеуглерод/стих и лег.•.ро•^аьаиx оикалекных сталеИ ( Я ^ С ч о . . ; 1рок ^'3, '?о. чОХ, чо;^!, 'чО)!?>А, •+и,. ,-:> и

9

др. о^еопечкваег небольш^^е габариты передачи при вкоокои долго* ьсчаостн. Однако иарезание таких зубчатых колес производится до окончательной тор^;ообрс1ботки, пооле которой требуется шлифо-вани' зубьев. ]!05тоиу такая технология о11:оиомлчески выгодна прежде -^(сего для крупносерийного и ыассового изготовления зуб-чатих колос.

Для зубчап^х ксяес, работаю-'/лх при тяжело!» региав нагру-кв:1*:я л аере; Сг•кс^^ нагрузке, когда вазно сохранить вязкую серд-цзБ/ну зуба, рекомендуется приыонять легирозанныв стали с уп­рочнение^, рабочей поверхности цеуентацие'Л (стали 12ХН2, 12ХНЗА, ХЗлГТ, 20ХН, 20ХНЗА, ЗОУТТ и д р . ) , нитроцеиентачкв!» (с-зли 2Ь;Ти, 23А1Т, ЗОХГГ, ЗЭЛ И др. ) или азотированием (стали 38Х?ЛЮА, 38Х2Ю, 40Х и д р . ) . Твердость поверхности зубьев при этом дости­гает НКС= 5 € . . . Ь З . Примерно таких же результатов можно дос­тичь поьерхностнОк'. закалкой ТВ4 (Н(?С46.. .62) у сталей 45, 50, ;0Х, 40лН, ЗЗХ;/,, У6, 551111, 60Х и др.),

Л.'<я .^елкосерй^лого и икдивидуального изготовления эуб»:а-тых колес обыпко применяют ореднеугдеродистие и легировааные стали в нормализованном или улуч::'енноы состоянии (НВ 160...320) марок 40, 45, 50, 5СГ, 30Х1 С, 35Х, 40Х, 40ХН и^др. Нарезание зубьев проиоБод:'.7Ся после термообработки. В зтом случае (НВ <3>0) для получения равной стойкости колес твердость ра­бочих ло^^орxностей зубьев шестерни должна быть несколько выше, чем у зубьев колеса:

Н В „ , „ = Н В ^ + (25 . . .50) .

3x0 услОх»/е достигается как принятием ста;. ;И разньх марок для шестерни (наприиер: ^5, 40Х) и колеса (соответственно 35, 45), так и различной их термообработкой. При высоко., ^.'ердостй по­верхности зубьев (НЙ > 350) обычно твердости светелки и колесе одинаковы.

Дик зубчатых колес большого диаметра ( 500 ми) применяют сталь:.ее литьо в нораализованаом состоянии: 35Л, 45Л, 55Л или улучиениои - ЗЗХНЛ.

оуочатые коизса открытых, мало нагруженных передач часто изготовпют из чугунного литьч: СЧ 15-32; СЧ 1В-36, СЧ 24-44 и др.

Для выбранного материале необходимо выписать его марку, Гц та ( - г о ^ ) гост, основные механические свойства: СЗ'а МПа ( -дет - ) ,

С ' т М П а (Щг-), С П ^ М П а ^ Ш^)* 2йл териосбработки Й твердость НВ Л.1<Л 1 КС.

Краткие сведения о материалах зубчатьх колес пркведени в учебниках, С|0^.^^в доляие - в снравочалых [ ю ] пособия [15^ .

5 2. Выбор допускаемых напряжений о учйтсы гра'1^и;> нагоуэки''/

I . допускавице контактные н^1пря»е:1ия 5,ля арямоз1^бшс_пврвдач допускаемое контактное напряденмв

опридел.;ют раздельно для шестерни и колеса:

^ИР1 ^ Ту, Й .М11а(-\л.^).

\:> нря ^ —г— ? 1Ч1{^ к-\^'*'" Он

где "Р^Д*''" контактно;', вм.хливости 0СБерхно..1эЯ зубьев, соответству-з^чИ зквльалент-.оиу члс-.у циклов переиены иапрнхеаий (ограниченна^, .предел конт^ .<тной выносл ч^о^ти);

~ коэффициент бозо-^аолости; = 1,1 - лри о^ьо-родной структуру мигериа.'.а зубчатых кодес. (нор­мализация, улучшен-.!.', оЗъс1ин. 1Я закаЛ1<ч); 5м = в 1,2 - при по^^рхиостнс< улрс-1ио,;/и. оубгев;

СГ^ ~ предел контактной Вс^носливости иовергл10сг11 зубь­ев, соохввтстзующ'.п: базовому чие.;у ч-'-'-Юь пере-

ены напричени^ (длительны;! прзлел контактной выносливости). Его значение онраделнют по табл.2;

^И11(^ - коэффициент долговечности, оарвделче*;ый по фор­муле: - ,

где УУ о ~ базовое чиоло циклов перемены капря)1зиий, соотвеготьу-оиее д.1ич'спьному пределу выносливости (табл.2);

.Л^с - эквивалентьие число циклов по^оионы н&пря.ч!-ний, оаре-

Расчет на прочь -сть зубчатых цилиндрических передач про.,эйО-дитсн но ГОСТ 213:)^-7Ь без учота некоторых коэффициентов, значение к торых для условий проектирования равно или близко

(

I: в ?м'..'01;1!0стл хар?^стсра и длительности до{>-с:."; • . :;'/5. (по грлг'лку ьагрузки).

• м : -':?0: : 1С".1 Ь' ;• )'.:г. ;.'оКИ ( Т ' ^ ) 4,1 'Л0 Ц1--'Л0В Я'.:г-•.••::<;.• л е г . ; . а с ' Х ' . ог* дакиого ко....са за вось период ре-

г •V П -- ЧаСгс-?у ;,..аи;ек':); в '-(-.нул-у того элемента ( вестерн: или I;^•';^^са), соого определяется число циклов; э'';,,ее Моло чаооь раосты передачи;

с. - ;. ,.;о ::с'':соов зацс.|-;еи"!я; лля простых (однолотссных) редукт ТоОБ с? - I ;

•"''^.у^;- ; ./;Д.: , с у т о ч н о й загрузил; \^ -^,:-^ - КС: ' л о , ; т гидойо'1 загрузк/,;

Л - срс;'. • ;:у;' 5ь г,е.г;(;да-1и в годах. I, 'Л м'Г^ле-. :':.1г:')уэ'1 .{ (ступснчат^Я гр' ф.1К нагруэ-

' '^'^'^ 1-^ I топ '(-ТтахХ^} "У- - лруг;..:..;'. ио:;ент, С001'ветству11;и,ий О-'.', ступени графика

1.а.'::уз:сл, Т..,(^.^~ н а . ' . с о . г ь ( ь а с ч с л ; ;!!) длительно да,;ству1ощий момент

,;з •,• :V.г:СЗ нагрузки; <"•'•• ;/2^ , с:. л:.стс?^ук,.;,:е частоты Бра1];вния Р,;;1С-ЛЗ пзредачи

(;:;/:.;/.а); для реду1;тОров обычно д - ^ - I ; - 1)ро.',;л уаОоты И гЭодачл 1- часах при делсть.м крутящего

- о'-цсе ч.юло часов о ;01.'ТЫ передачи. 1'С.:: . « прг.нлиают к'^л = 1; если У/нб ^ А м о . то

' " ^ ^ % 0 ' 1 ; р - ' ' ' однородно.! стр чсхуре материала; <Г 1,8 при .;о:)орХпО ;'.'КС:4 ^!1рОЧ!;ем;:.., В расчетах прин/;'эют ^^еньшее из двух ...:ч-Ч1 .;.!.•! доиуск'.емых !-1ап:;); :ок1'.й 0]!^р^ тл^цРя •

1 011ре.деляс:'.сл условное до­пускаемое на1:р.-;лс1.110 но ..,ер..улв;

2^ 1-'1.''11-'<^>>_• ооотяетотвенко:

Для прокврки контакгпо!; |.рС4ь..'ог;; ^уочаты,: 1:о;сдач де.'отз. ;! ийкйтг,г.ьноЛ (.ш;о.чо1'.) иаГ,о-а;си о..р. ,;с.;:1к;т Д'-.г, скэоиоо г.а..,..;: нов (но оготичеокоа прочности) к^агък;.. на ;р.1,.' нио'З'^нр! -ЗЛВИС/.М ЯТК 1/Г способа Х-ЫИКО-Т рМ/ЧиСКОл -:',/.ч;^'; ,усЧ-;1Ь. -колеса (табл .2) .

2. Д01(усьаеУ!;с ч,1'и'5н]'е !!апон-";н'Л'ч При расчете на •.-.чг.'биу.г. Биносда-.1:'0с.'-, с;.^ А'';:Я-'-'С,. ус/.^с-

иие налряченлн раздельно для шестерни и клксс.- ло ф. .му.; :

ГР2 ^ ' 1'>[1101 ) .

где С^^-^,'д|- предел изгибнэл в:дноо1иьост.; зуоьвс, ьОй;..агс':'-вуо^и.! акьп^алентьс^^ числу ц.:''лс5 лс^с.меча :'.а-пряхений (ограы'.чски; \\^чу,<:у. /1.1:'.-У:о.. .;..:^о^,^.I-восги);

5 ^ - КСа. , . /С11Т бозоа(,С1,исти:

здесь 5^- ко:.^411'^'вн'.', учити; иесгао.;,".ьчи;ть оь^-.'^сгь ^и-т.-р'1' ла зубчатил К1Л1В отьс •счвси осхь ..ер ;д-.чл (табл.З) ;

^ ~ ко^;.;/..,иент, уч;11ы>-а)о;;1М опссоб асг/ 'к . с:0^,;:..; • ^ - для п' ковок и шта^1аиьок;

- для ьроката; .5с - для отливок;

" 1:редел /зг.'.бнои вино«;;.и1.исА'.1 зуСь.а, 1 , . о : ^ у л ' -5/..; базовоиу числу 1л1;1и,оь аи .-.-:е1ш .'оп]. ! ч. • рсделяемий по табл.о;

^РС - К1-;1,;.;,;^,;ент, учиты1<аю:;.1.1 ьлил.. : дьухстгуОлаагс -ложе ни 1 нагрузки;

' ^ р с " ^ ~ одностороннем прилиу.саи.,! нйГ..'уок/.; А/.улг':--рсннем арпложений нагрузки (пр/. реверсе):

здесь "| с ~ ко..„;ф.'..,,1ен:', учитыьаюи ий влиимиз а^а^.-.^уд \\^\\\:. \ у ш пр>./:153оаоложного знака;

'^.^-0,35 - для нормализованных и улучшенных сталей; '^^«0,25 - д/я закаленных и цементированных сталей; к с с , 1 " 5 '*» ззотировэн№'х оталей;

Т.'ги АГ' ~ раочетная нагрузка и число циклов перемены напряже-НИИ при реверсе;

^^Р1 - коэффициент долговечасоти, определяемый по формуле:

тль Кго - .^азовое ч^•оло циклов перемены напряжений = 4.10^; - эквиваленти'^^ число циклов перемены напряжений (ом.

ранее). При постоянном релкме нагрузки:

При порвквнных реяиыах нагрузки:

где т^г" ноказатьль кривой изгийной выносливости. Для зубчатых колес с твердостью НВ а? 350 (а при шл'.1(]овании цереход-ноИ поверхности о любой твердостью) = 6, с твердо­стью зубьев Н З ^ 350,ГЯ^ г 9.

Если - угЕ I то принимают = I , если <7Уро « то I <1<'р^,4'\^80 - 2,08 (при = 6) ; = 1,63 (при т^°Э).

Расчет на изгиб производится для менее прочного зубчатого колеса передачи, для которого отношение меньше.

Для проверки изгибиой прочности зубчатых передач при дейсх-ьии неучтенной ранее максимальной (пиковой) нагрузки определяют предельнчл допускаемое изгибное напряжение по формуле:

где Сэр;^^^- предельное из'гибное напряжение, не вызывающее ос­таточных деформаций или хрупкого иэлсиа зуба

, (табл.3) ; ^[-^ - коэффициент безопасности, зависящий от способа хи­

мико-термической обр<^ботки зуба и заданной веро-ягности неразрушения [о » 99;* или |Ь;>99;6 (табл.3) .

Глава У. ОБЩИЕ РЕКОМЫЛАЦИЙ ИО РАСЧЕТУ ЗУЬЧАТЫХ • РЕДУКТОРОВ РАЗНЫХ' ТИПОВ

ироведеиные ранее этапы расчета, ы'лстл л.ределенио долус-квеиы/ напрйжени.., относятся к любому зубчатому р'1Ду1ггору.

Методика дальнейшего расчета зависит от ь^бр^цного т-на и схемы редуктора, что 110:сазаи0 ниже на конкретии/. ,1рлиерех.

Расчет червячных редукторов рассмат^^^и&втсн в пособиях Ь, 16].

§ I. Двух-, трехотупончатие ии.пиндрическио зубчат'^в редукторы

Зубчатые келеса тихоходной ступени хаких ред^ктс110ь могут иметь как косые, так и прямые зубья. 1 ^ ^межуточная и С|;стрс1хчд-ыая ступени в б^-львинотве случаев кооозубые (рио.2 а ) .

Расчет начинают о тихоходной ст^понл, опрсд-^ил меюсевое ресотоянио проектировочным расчетом ы контькгнуи выносливость. иосле Определения основных пар^мотро^ лоредачи проведлт прове­рочный расчет на конта.1Гную выноол.М'^сть и конт^;..;ную прочность при деИотв;ли максимальных (пиковю:) нагрузок. Иа ссноьил.и этих расчетов уточняют требования к матор.юду и термоебрабогч.;. За­тем проводят 11роьерочный расчет на ;л: гиб11ув вы110сл;;всс!ь из-гибную прочность при действии макоим'лльных (пиксвых) нагрузок. 3 таком те порядке про.чодят расчет промежуточной, а ззтеи и бы­строходной ступени редуктора.

Ьримечание. Е ли испсшьзуютсн зубчатые колеса с высокой твердостью рабочей поверхности (НйС > Ь 6 ) , то порядок рссчета может измениться. Скачала проводят проектировочьый расчет на из-гибную выносливость о определением модуля зубчатой передачи. иосле этого выполняют провероч ный расчет на кзгибную рь;носпл-вооть и изг.-бную прочность при действии . кслмаль^^ыx .ча1,узок.

Затем проводят проверочный расчет на контактную выносли­вость и контактную прочность при действии и^ксимальныx не грузок. Расчет начинают также о тихоходной ступени редуктора.

Соотношение межосевых расстояний на разных ступенях редук­тора выбирают, учитывая рекомендации ГОСТ 2185-ъО (табл.5) .

Коэффициент относительной ширины зубчатых кйлес '^'Сл для таких редукторов обычно составляет ^{д, = 0,о15; 0,ч; о '> (табл. 6 ) , причем большие значения соответствуют тихоходной ступ'^ии, а

1Ь

г

01 /

' I V--

/ /

// Г>-

Т[нм]

I I >4-

00

'71

-1;.-— I I

I

Л/

!!1

!11

1!1

г ; ас

ей ^^4^а .:с,-:. .и'у>:,:т: нчотих цилиндрических ред^ -гторов: а-редукюр

г.о иаг-1 ' 1!Г-"С': сх'мв; б-типовой г-рафиь чпгоу:-ки; в-редуктор с р л д ; С ' • ^ - ^ т р о х о д и о й ступень::); г-соос•^:^й редуктор; Д-рр;,,.;тор дБухг'сточ.' Ич" е-редуктор Дьухпо:счный с внутренний

1> заисч;и:. ч,м тихоходкой ступени

меньшие - быстроходной. Угол наклона зуба может быть в пр^ д -лах 'Ъ - Ь . . . Ъ ° . '1'-.^-

то ислользуст уюл р а 8°0б 34", для косорого со^ 3 = О.ы.к после росчота зубчатых ззценлении прсаззод;;г ор;'-.;,.т:,рс- ^^-

ный расчет ьзлов, [шсночны/. и лицевых соед.шени.ч., 01г,еделя.г конотруктиьние размеры зубчатых ки1ес, эле.<е1110,. кс^пу^ь р..дук-тора, аодьипников каченля и винолннют эскизьуа; клпоаовку ^.^^?о редуктора. Более подробно методика расче:ъ редукторов дг1,':1.ого типа рассм'^тривается в примера I (/:и.с\р.'1^'<).

§ 2. Двухсту.шичатый щ.лиидрический редуктор с раздвоенным потоке^ ыоцности бистро.содноД ступеки .

Тихоходная ступень таких редуктороп и.чот о..т: косо'^уСои или шевроннс/, реже прамозубой. Быстрс одная сч\>г.:::.ь /.' с?;-; ко­сой зуб, причем угол наклона зуба асадствие урзвноьо1:..'?стьин осевых сил к:оявт быть повышен до ;.чачеиЛ| Р. - '/'•>...-^С' (кз.: у шевронных колес) (р.1с.2 в ) .

Коэ1К(11циемт относительной и^рт ы для тихох^днсм отупони составляет Уд^^ » 0,^ и более, а 1[ля каждой л-.ри колос быстр;.-ходной ступени = и ,2; 0,25 плл 1.',':и5.

Расчет начЛнают о тихоходной ст;,.они редуктора (оа. ^ I ) . При црооктироьочиом расчеп' ои^грохолног схунсг,: ^асчетние

мощность и крутящий ыомоит оостаилниг: „ 1,25 Тг п'/^»,

2 где ^у - * "^т ~ ньибольшие длитех,ьно де^'.ств/..^дие иоп;ьо.зть и кру-

тяций момент по грбфнку нагрузки Е'.'Дуа;ои вллу редуктора;

1,2з - пи.равочныа коэффициент, учлтивыси .л^ нотолсость изготовления и монтак^ перс'дачи. при " и/:..в..ю-чой" установке валов редуктора (крОке ид^.ого «з них) указанный козфрид^1ент мОлот быть );р..||.'.-равним едис.ице;

1^1^ а - коэф|фициеит, учитивассиИ раслредьлеине н 1А11у:!г.л ^ по ирине зубчатого венца (г; |бл.10).

§ 3. Дцуу л упе! чатыо цидиндричсс1сие соогнио редукт":у.'

Данная сх1Ч)Ь обм'спвчиваот относительно ичбслыиие .^а?и.'р^.; 17

*

редуктора по д.ишо (рчо.2 г ) . Го'^аритн .и размеры определяются величиной ыежосевого рас­

стояния тихсходной ;>тупоии редуктора, которое находят прсакти-ровочным расчеток на конаактную выносливость, нооло чего прово­дят проверочные рэочвты (си.§ I ) . У редукторов небольшой моадо-ст« ко>;.]ицмвьт отио.;ительной ширины зубчатых колес тихоходной о-уцйни обычно составляет \|/^^ = 0,4.

Для соооньх редукторов обязательный условием является ра­венство СТд^СХ^-. !'оэтоиу при расчете быстроходной ступениредук-тора цедесообрално определить потребную ширину зубчатых колес,

округлив до сначакия, соответствующего величине коэф<1»ицивнта

где а ^ - м м ; С ^ р - М П в ; Т ^ н - н.м.

§ Двухступенчатые цилиндрические соосные многэйоточные редукторы

• Расчет таких редукторов (рис.2 д, в) поводят ао одному по­току, расоматрлвья его как простой соосьый редуктор (см.§ 3 ) . В формулах учитывеется лишь часть полной мощности с учете»! нерав-цомернооти ее распределения по'потокам:

а) расчетные мосцюоть и иоиент тихоходной стуаени для двухпсточного редуктора:

0) ддя трехпоточного редуктора:

^7 3 г 3^ где •* ^ 1 * начоольшив длительно двйствутрщие поянув мощ­

ность и крутнщмй момент по графику ыагрузаи на о промежуточнмх ваявх редуктора;

1,25 - и оправ очи • й коэффициент, учлыза1'щиа ив! очное*!, кз-готовлвн/.н и монтажа ааредачи. При высокой степени точно ;ти ауСЗчатых колес, ка'<«от1!еныой соорка, а "нк-же при исиользовании компенмкрую'дих ^стройст:' мсжз; быть ПрИНЛТ рЛ ИЫ) в':И1'И4>л;

^ил~ коэф.1)ицивит, ,у^^и.т; ип ;ий распрс»двленлв ьагруа1'и по 1',;рине зубчатого венца (табл. 10).

Для ред71!торов с внутр^или^ зацеплением зубчатых колэс ти­хоходной стулйни (рио.2 е) также должно соблодаться равннство:

Цри подборе зубьев колес редуктора необходимо обедовчигь условие соосности, сборки и соседогва так же, как и у пд-нгтарных пере­дач [14 ] .

Так для пр лоэубых ивкоррвгировгнных передач с двумя в.1вх~ ними аацеплоЛИЯМИ будем иметь: условие соосяости ( " З Г , - ГП^ [3^^+ "^^] [ условие сборки . ^

где с* - число потоков (овтеллихОь у иланотар11ых передач); ш"^' - целые числа. Условие соседства определнетоя иры эскианом нроеиткрсванми. Ддя передач о внешним и внугрекним гп^ьпяеиави:

условие соосности

условие сборки ^

иетодика расчета аданетарвых редукторов различных типои >ас-смвтривавт''я в пособии .

§ 5. Кор ^бки передач

Среди коробок передач более других распространены схемы с зубчатыми колесами постоянного .<)вцеалвния, включаемыми в работу о помоцьо кулачковыл или фрикционных муфт, а также коробки с пе-редьигаемыыи вдоль вела при аереключеьин ц^р^^л^ч ксшеоамн-карвт-камй (рис.З в ) , и п«р 1им случае обычно иопа(ьзугт -.сооо^убыв ко­леса, во втором - иршоэубые.

1Э

Коробка пврс,,.,ч о иередвижиши шеотеркгли-карвтками (а) и коническсг-цилшдричвский дьулстуис! ;от'1И редуктор (б)

Боли задана наименьшая или наибольшая частота вращения вы­ходного вала коробки, то частота этого вала на других передачах <5уяет измениться в соответствии со значением знаменателя ряда ^ » 1,06; 1,12 или 1,25 (см.гл.И и Ш).

Межосевое расстояние определяется из расчета на контактную выносливость пары зубчатых кодес, обеспечиваюаих ъклттуло г.ер-воа (низшей) передачи, при которой передается ьзибольи:й.1 дли­тельно действующий крутящий момент, иосле определеиич ослови:1сс параметров передачи проводятся проверочные расчеты на контакт­ные и изгибные напряжения. Для других зубчатых пар производят дивь проверочные раочеты, так как

а ^ « а ^ - а * - . . . = . Коэффициент ширины зубчатых колес первой (низшей) неродачи сос­тавляет =* 0,2; 0,25. Длн других зубчатых па;1 с целью умоль-шения осевых размеров коробки Ф^' 0 ,1 ; 0,125; 0,1ь.

Ддя всех зубчатых колес коробк!- передач рекомендуется при­нимать одинаковый модуль.

При расчете валоч и подшипников качения необходимо рас­сматривать нвоколько схем нагруженин в аав/оимости от включения различных передач.

§ 6' Коничеоко-цидиндрические редукторы

Быстроходная комическая ступень вмюлннется о нргмым, ко­сым иди круговым зубом о передаточным числом,' в батьликотве слу­чаев и. - 2; 2 или 3,15 (табд.1 в ) .

Расчет редукторе (рис.З б) на прочность обычно начинают с быстроходной ступени. Расчетом на контактную выносливость опре­деляют основной параметр передачи - диаметр основания делитель­ного конуса колеса или конусное расстояние . После уточнения расчетных величин проводят проверочные расчеты не кон­тактные и изгибвые напряжения

Оптимальное межооевое расстояние тихохсдной или промежуточ­ной цилиндрической ступени можно определить конструктивно по со­отношению: ^ , ^ .

2 - + {{О...30) мм.

где с / » - - диаметр вала колеса цилиндрической пары;

С1^^= ( 1 3 О . . . 1 5 0 ) \ ^ ^ мм . 21

Здесь мс.цность на валу в кВт; П'р, - чзотста вращения вала, об/мин; с/^ - делительный диаметр конического зубчатого колеса.

Лалае расч^:тсу на контактную вынссл!:вость целесообразно определить потреблуи ширину зубчатых колос, округлив ее до зна­чения, соответствую'дего стандартной величине коэффициента ч|/^^ (табл .6) :

где (Ху^- От У"; О'нр- МПа; \^4н'^'^« н ы. Сраентировочкое значение ^ 6а ^ С1у/* Окончательная величина ^ = ^?,а С1^/'

])ослв этого проводят проверку на контактные и изгибные на­пряжения.

Ллч трехотупен -атых коническо-цилмвдрических редукторов , ызкосевое расстояние тихоходной ступени, зная ивхосевое раосто-ян/.е ироиенуточной, иояно определить по ре соиендации ГОСТ 21?Ь-6б (табл.5) иди расчетом на контактные напряжения с послв-дуюцел проверкой на изгиб.

Залез подробно иетодика расчета коыичвоко-цилиндрйческого редуктора рассыатризается в примере 2.

§ 7. Открытые зубчатые передачи

Лля открытых зубчатых передач характерны малая нагрухен-нооть и ограниченные окружные скорости ( V •! ) • Вследствие этого передачи вынолня'от прямозубыми с невысокой точностью (в большинстве случаев ст.точн. - 9) материалов аалой твердости (НВ ^21.0).

Ирсектировочыым расчетом является расчет на изгибную вы-1.оолк1)ость, ва основании которого определяют модуль зацепления зубьев:

где К ^ - вопсйюгательннй коэфф'ДЦаеат ( к'^^\?.000 сх>> ^ ^ , ) ; и г . прямсзубых колес принимают ^^гп~ 1 5 ***эффид'леит, учитывающий распреде;!оние нагрузки по

ширине зубчатого венца (табл.Ю); ко.\Ь^ицивнт, учигываощий фориу зуба шестерни (табл

^4с1 ~ коэффициент относительно;^ ширины оубчатых калсо со диаметру шестер. л:

нЭрр! - допускаемые изгибныо напряжения в 5.413 (су.рзлос-); ко^ффидиент ослабления зуба от износа, зьиЧ'зння которого приведены ниже:

Износ, ^ 1 0 1 1С

I \ 1.25 • 1,^ 1 2,0 1

Для конических_колоо (по шестерне);

где 1У1т,~ "ОДУ'Пь в среднем сачеаии зуба; 0,85 - поправочный коэффй .1'. ;вт;

- коэффициент формы ^/оа, оиредеаяеыый по э«виь:,лвнт иоыу числу зубьев:

п '^^1" сой д\ ' Чр^«а——= 0,3. . .0,6 - коэффициент отпоситольноП -лрины шестл

^гт ни ио среднему диаметру. Остальные параметры те же, что и у цилиндрических колос. Торцевой модуль определяется по формуле:

пг„+^ 6/>г , причем Ь^^^^ •

откуда = .. • иоиученный модуль округляют по ГОСТ 95 .. -оО до бл :ж.'1пи ьг«. большего значения (табл.8) .

После этого пповодят проверочный расчет на изгибну^. аннос ливооть, а также изгибную и контактную прочность ара дз{-,»,твии максимальных нагрузок.

Глава п . ПРИМЕР I . «ЕТУДИКА РАСЧЕТА ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ДВУХСТУПЕНЧАТОГО РКДУКТОРА

Задание. Рассчитать зубчатое зацепление цилиндрического двухсту­пенчатого редуктора, выполненного по развернутой схеме о прямо­зубой тихоходной и косоэубой быстроходной ступенями (рис.2 а ) . Исходные данные.

Мощность на ведомом валу редуктора -^^^'^-^^ '*^^» '^аото-та вращения ведомого вала / 1 ^ ^ - ( 2 у об/мин; срок службы - .0 лет при коэффициентах использования времени ^сул^ 0,29,(^^0^ «• " 0,8 и грпфике нагрузки, изображенном на рис.2 б. Работа редук­тора нереверсивная. Степень точности - 8В (ГОСТ 1643-7'»).

§ I. подбор электродвигателя

I. Определяем ориентировочное значение КПД редуктора

где ^ •* ~ У'1итывающие потери в зацеплении зубьев бы-строходной и тихоходной пар и подшипниках каче­ния. Для редукторов общего назначения характер-

.на 8-я степень точности изготовления, при кото­рой для цилиндрических передач можно принять

= к 0,97. Потерями в компенсирующей муфте, соединяющей валы электродвигателя и ре­дуктора, преьё'брвгаем.

2. Находим потребную мощность электродвигателя:

Я ^ ^ Я г - ^ КВТ. 3. в соо1'ветствии с иотребиХ>й мощностью подбираем по хата-

догу [б ] блихайшмй больший по мощности электродвигатель типа . . , номинальной мощностью М кВт», частотой вращения об/мин и отношением максимального момента к номинальному м ^ • . . .

Примечание. Применение двигателей с бг'пьшей оборотностью ^^ши^1>' 1500 , 3000 об/мин) при некотором снижении их веса и по­вышения каД потребует существенного увеличения веса и габаритов редуктора вследствие больших значений общего передаточного числа.

§ 2. Обцее передаточное число редуктора и его распределение по ст.упэмям

I . Определяем общее передаточное чиоло редуктора:

Г Ц 1зктмчвоков иврздаточноо чиоло долдло быть близким (с /^>-

пустимьш отклонониеы до * к иицинально»1у, рекоасндуп^о^у ГОСТ 2183-56 (табл.1 а , б ) . ,

Принимаем и - . . . ('тклонание - - ^7 -^ • Л-.,. . . . 2. Распредвднем общее неродаточное число ред^к.'Орз ее о.<-

отроходиой и тихоходной отупеи}ш в соодветствии с ГОСТ 2 ^ -оо:

- ••• и ...

§ с5. Оиределение частоты вращение, и(х.:лас'пг п крутящих мо!.,ентов на 1)з;|ах рсдуг-горч

I. Определном частоты вращения вало^? редуктора:

/7 _ -111- Дг«

2. Оцределяем молностм на валах редуктора: А'зд » / у ^ « . . . кВт;

3. Определяем крутящие моыоати'ьа валах редукгора:

7> - 9 5 3 0 - ^ « . . . н.и;

» 9550^ = ... н-и;

Та - 9Ь50-^V^=^... ь м. - гг, ^

Примечание. Крутящие моме1'ты опридоляотся но лотр ^ьо1, и не ао нсыинальной мощности ^лактр^двигатоля.

§ 4. Выбор материала г бчатых колес и допусшк^мчч нааряхенлИ

I. Выбираем материал и его термообра''отк/. 11рвдао;:^гаои, что габариты и вес . )дукторв но огранич'^ми кс«по»1овочным1с. и дру г.ши у^лОВйнми. Уч*-тыв8я мелкосерийное 11р01;5М0ДеТЭ0, ьлОл^^^г-^ унифицированный материалы для зубчатых кслес оистр*..ади1п; и и

2Ъ

хоходной ступени следующих мерок: Материал шестерни: сталь 40Х ГОСТ 4543-71, улучшение НВ 280...

300; С е » 1000 МПа, = 800 МПа; Материал колеса: сталь 45 ГОСТ 1050-60, улучшение НЗ 240...260;

= 800 МПа, С*^ = 500 ЫПа. Примечание. Повышение механических свойств материала путем

объемной закалки упрочнения рабочей поверхности зубье! при­водит к существенному снижению основного габаритного параметра редуктора - межосевого расстояния С1у (см.рис .4) .

О»-?оо ебо »оо ъбо

/ООО МПа.

3 5 </6 50 65 ВО^/^С Рис.4. Зависимость межосевого расстояния от твердости

рабочих поверхностей зубьев Графики, представленные на рис,4, позволяют сделать ориен­

тировочный выбор межосевого расстояния по выбранному материалу 26

млн, наоборот, наметить свойства материала по вибранноыу мэ«-ооевому расстоянию.

2. Определяем допустимое контактное надркженнеСГ'нр . а ) Находим раздельно для шестерни и колеса быстроходной стуисни;

Для тихоходкой ступени:

(^ИРЬ^^Ф^^^^'Ч^-^^... Ш1а.

где ° " коэффициент безопасности для зубчатыг колес о однородной структурой материала;

= МЛа- длительный предел контактной вккослш-. вести (табл.2);

^нЬгл\{ьу ' 2.300 + 70 = 670 иив; ^ы^тяМ - 2.2Ь0 . 70 = 570 МПа;

\( с ^ - ^ 5 / коэффициент долгоиечносги; Здесь - базовое число циклов, кврамеиы нааряхений (табл.2) . Для НВ 300 Яио - 25 • 10^; для НЕ 2:>0 = 17.10^.

" эквивалентное число циклов г.-рем' ны напряже­ний; для быстроходной отупени (рис.2 б).

где Ь'рн ~ 2 [ ( " г ] ^ " | * ' ] - + 0.8^-0,3 + 0.43.0,3 « = 0,4 • 0.154 + 0,019 « 0,:)73;

^: - 24-К(;ут'365.К',о5 / / =• 24-0,29.365. 0,8-10 = - 20400 чао;

для тихоходной сгуиени:

Ннш14 '*60 Пу'Ь- Иьн * •••• Коэффициент д а -"овечности: '

для быстроходной ступени: '

27

: ^ I ;

пая т«хохолно'| стучон»''.

б; Оиредвл;.1а уулочное допускаемое цапрАвение для бистроходной ксгл;озу1ой ст,/лени:

С^^5> « 0 , 5 - [ С н й 1 ^о'нРй ] = . . . МИа. ^ ) Опр.г.д ;;яем аредольное кс I' ^иктнов напряжение при расчете на чокоиалльш^о (пико.ыи) нагрузки:

( з н й 1ИаХ|( 2 .8Сэ^^ • Оир^тздхз"» 2,8^07-5 •

(ЗнР»7?лх,7" 2,8<о'тд « ••••Сэ'нРт*»хА=' 2,з(о'г4 • Я. Определчем д л^ускаемое изгибное напрнчвние С5^р

а) Ь'лход/и раздельно для шестерни и колеса быстроз^однои ступе­ни:

для тихоходной ступени: .

О^р/, » ... /на, ^Р Ь,с

- .г (Г гдо 9р " О р ' О ^ " 2,2•! » 2,2 - К0;»ффициснт безопасности для

покозок цри ьсроятности раэру-шония [Э у ')-^/^\

^ Г ^ " 1 ^ • ^»8*НВ МПа - длительный предел иэгибной вы-^ носливооти (табл .З ) ;

28

Кр^, ч д->,с - коо.;-.; ; ..••ч-:т ДС,;.ГОЙ';Ч1":.: Здесь ^-;г - Ь - 11 окаТОЛЬ !••.,.ио.'.

КОСГ.ИЪОСГ.' д.-;. улу-1; е1.;11Л

^-Ю - Омоьг.) ч;'.о-.^ -.;;"-л01$ -.сро;.-ма:!рлхс:г',Л;

р^,1а„н:. !Г.;,р)^т--,.,:..: для быстроходной сгуясии (рис.2 б ) :

г/ -г. ^

\'\ I I ^ = 0,4 + 0,07^ и, ,• : -• О,-

= ::0.1и ••.•1С,

^^^еа^оо•п^•^•''^^,^'^ •••• для тихоходной ступени:

Я^Е1 »бОМ/х' =^ .... Коэ<1)фидизнт долг011вчнос-:^л:

для быстроходной стуиени;

" " У Л^^Е/ ^ * I • • г

для тихоходной ступени: у -|У X к. АО' ^ _ у.

б) Определяеи предельное допускаеаое изг лбнОо аа.р.генно п, расчете на максимальные (пиковые) нагрузки (таол.^) :

, = о'у^ Ш1а;

§ Р^сУе? тихоходной от,удеыи редуктора

Крутлщи 1 момент на промежуточном валу редуктора Тм н-м, ч^стоть врьи;е11ия ва а Г1л об/ит, передаточное число "ихоходной ит/п'.ши и^^и^ц, допускаемые напряжения .О'нр '^иРто)1*^гр и <^ ррд, . А. |1роектирояочнып расчет

I . '^ежосозиз р .оотояние прямозубой тихоходной пары опреде­ляем п».' (формуле; *

. мм НР

где - ко.д,1^ичиоит относительной ширины зубчатых колес по мвжоооъоиу расстоянию, принимаем " 15 = 0,4 (табл.6);

^^н<ъ~ '' 'ффициент, учитывающий распределенке нагрузки по ) шлрине зубчатого венца, определяем по графику

(табл.10) в зависимости от коэффициента п^ря( ' .^±^/- л заданной схемы, при НВг^ЗЗО;

С^}^рМЛ«- допускаемое контактное напряжение, меньшее иа двух значенийС7УРЗ ИЛИ^ОНР-^ п . 2 ) .

Выбираем стандартнее ме^сосввов расстояние по ГОСТ 2185-66 (табл .ь ) :

и . . . мы. 2. Устанавливаем ориентировочное значение модуля:

\П ' С 0 , 0 1 . . . 0 , 0 2 ) а у у » . . . > 1,5 мм. Возмохгл! рад модулей ло ГОСТ 9563-60 (см.табл.8) :

ш = . . . . 3. Опроделяом числа зубьев шестерни и колеса.

Суммарное чиоло зубьев пои различных модулях:

Число долмко быть целым.

Число зубьев шеоторни при различных модулях:

30

т \

Для выбранного ыодуля ГЯ число аубьев округляется ;'0 целого:

171 ... ии; ^'^ » ... . Число зубьев колеса:

4. Уточнг.еи нередаточное число:

и' и *-^Т » . . . ,

и л.. 100>

^ . Ироверявы основные параыетвы;

ыи, ии.

мы, ым.

ыи, ми.

'ЧУ 6. Определяем основные размеры зубчатых колвV:

Диаметры делительных окрухносте?.: О'з =ГП ,7$ =

Диаметры вершин зубьев: С^а? = <^з "* 2 ^ =

Диаметры впадин:

Ширина зубчатого колеса:

Ширина шестерни: ^ - 6 ^ + 5м>) . . .

7. Определяем окружную скорость зубчатых ксяес:

«^т 60- -/ОХ? • Б. Проверочный расчет*^

1. Иауодим действительное контактное нэпркжание с учетам округления межосевого расстояния, возможных уточнении кс..;.{|..;,и-ента нагрузки и передаточного числа:

им,

мм.

а ' ЧУ и

^ Проверочные расчеты рекомендуется выполнять м , З.'Л* но разрь-, ботанной программе с учетом всех расчетных к>г<с.1ииРчтов,

ирадусмотренных ГОСТ 213Ь4-7Ь. 31

^ — \; -,;~5 -^Х./ 'Ь - коэффициент, учитывающий фор-' ' ^ ыу сопряженных пиворхностей

(при X^^•(•X2=' Ь и о^ а •Т~~с^ = 20°) ;

^у . — \ , ~ ' — ~ 0,1*5 - V.оэ^^: яу,\7,елт, учитывающий сум-1!ирную длину кон1а,:тных ЛИ--

- '^г..^ •/Ч'/у»,-^'^^гг ~ коэффициенты нагрузки, К''^^ - К00.1.:,;-.и..онт, учг.тмваЮЛИЛ распределение нагрузки

^:с;/ду э^бьп!--/; длн пркьозубых колес ^'Нс^ = I ; /''•'.ча - (»ья табл .Ю); И^-/ - коэ1{'фии11снт, учитывающий ди-

наци.ческус нагрузку:

1!.-.-.:схз.:г^ :>.-:1л; и^игаое ьа:.ри,:енив (о*^ кс должно превы-.^гть ! ':,. ,:о че' на ь,-: ;.1СЛУ1Ч, ау допуска^^ыого напряжения С ^ р , а ';и;с-о Р :;:-. н.-.с .:.;: о болсо Ч'ЗМ на Ю/з.

Г' :;рС7.; .1;а„' с .упий иообходкио произвести корректировку тз'срдиО'Гч риои';,:х ао^срлаосХ-.; ^губьов (ИВ или .11?0, ^ ч а . 2 ) ;

я о;'.СиЧ11':г-!'Ы10 1;р/:и;;'1Ь .ч)Тор,-.;;,'.ь! ^вСТЗрки И КОЛвса. с . :)рс.1,;ьод.'« гро;^рку зуоьсь на статическую .фочность по

чОать.".:..!; К о 1 . р , . ц р и до1;с'гь»1и макодмадьн1;л (.ыковых) иа-о^'л. \

-;' Г|.ч .па ном,',1.сльлого моаеита электродвигат^^ля:

Ю пуска .,1оиен':' э.'.сктродь:!!^теля досг.;г&от 1(вкс.;.,;аль-1;с/ 10,.ич ль;, ареьосходя^:^с;'. нс;:.:нальнов значение в Vр' =

р]Л1, ТС есть ^пи1< -^'^^ Т^ом

3. проверяем напряхения изг.ба зубьев. Расчет на изгиб ор'' -водиг;,! но более слабому зуОу - зубу шестерни ил.1 кчп';оз, дпн которого отношени;: '^''^^/У^рз ••"^ """Ь"^ ' где V"? " К'. о( '•" '•ечт 1;д'р:4ь. зуба (т^Ол-Э).

где У г ^ л - д . для прниозубых коле''; озф 'пд.юнт нагрузки.

ГА определяется по графику (табл.Ю; 1.15). . ,

Срр МПа - ом. § 4 п.З. Если „еИствительмое изгибн0^ напряженке С^- превысит до­

пускаемое С > р более чем и 1 5/4, то нвсбход1И<о увеличить мо,;.уль зацеплении Щ. (см. п.АЗ).

4. 1:рове )Яс»| статическую изгииную црочность зуба при док-отвии максиалы.их (пиковых) Нси-.-узо/, (ом.п.и-?):

^ . 01;,г.лв^1неи сили, действующие ••< цвп Iо,>и.1 Окр""<ноо ус.хио:

Радиальное условие:

§ 6. 2211— :2:::11:12I!В:'^I^^-А'ГV^'^•"'^^ Р'.^ЛУ'^'Г^>'"

: крут .а.ий и -м- ит на вхО",нс». волу (члу!-.:; ра Т г ^ н - и ; частота вращения вала Мг оо/и.-ч; • д " - л • число'быстроходно:: ступени [у\1Ы ; ЛОПУСКт':: .о -млр зубчат1.А колес: С ц р , О н Р « ^ / ^ Р ' • ' 'А^Р ' ^ -

при раоче.в носозубой быстроходной ступени даны пояснения лииь тем коэффициентам, которых не было при расчете прямозубой ог.упвии (ом.§ Ь) . А. Цр нтировочныИ расчет I. Межооевое расстоядис косоэубой быстроходной пары опре­деляется по формуле:

— ... мы,

где « 0,4 (таол .ь) ; Инг " (табл.Ю); ^1р^0,5(^„р^+а'^р^) та. Выбираем стандартное мехосовое расстояние по 1^СТ 2185-66 (тчбд.Ь):

^у\/ * • • • мм. 2. Устанавли аем ориентировочное значение модуля:

- (0.01..,0,02).ау^ = ... >1,5 мм. Возможный ряд модулей по ГОСТ 9563-60 (табл.8)

. П2п = . 3. Определяем числа"зубьев шестерни и колеса

Суммарное число аубьев . ^С?^СР.<?|^ при различных моду­лях ( Л . 8^06 34", Со^Ао 0,99): " ^ ^ ^ ^ ^

~^г\ '—"— Число аубьев шестерни „ ^ 1 0 ^ : ^ 0 5 ^ у " ^ Л ^ ^ Р при различных модулях: ^п\М^Й^ 'У'^тп ^'П^Ы.^

Для выбранного модуля ГПд число аубьев 3, округляется до целого числа: ' ••• = ... . 1ИСЛ0 аубьев ко^^еоа: ^С" •

^ . Уточняем передаточное число:

5. Цроверяем основные параметры:

Окончательное значение угла наклона зуба:

6. Оиределяеы основние ра: *ивры зубчатих колео: Дианетры делительных окрунностеи:

ми.

Диаметры вершин зубьев: 6а{ «С*^ + а . . . мм,

бал^ - ...им.

Диаметры ваадин: , СХц ~а1~2,5гпп - . . . мм,

с/уя "•^/5'^п им.

1 ирина зубчатого колеса: _ .

Ширина шестерни: 0 0 с:

7. Определяем окружную скооость зубчатых колео:

Б. Проверочный расчет I . Находим действительные контактн э напряжения;

гда V 6>а^<^ =0);

"^У^ё^ . здесь - [1.88 - з,;-(-^ .

К*^ 0,95; \<!'=КиыУик\гиО' ; здесь ^яо»= ( " - ' ^

или 8 при п У ' < 5 м/с ) ; ;с'н|.^<1.1' ' ( т ' ^ ^ ' - ь ) ;

При нарушении условия С Г н ' ' ^ К Р угочннэи твердость рабо-'их поверхностей зубьев 4, п .2 ) :

Окончательно принимаем материалы шестерки и колеса:

2. Производим проверку зубьев на статическую прочность по контактным наприханиям 5, п.Б2):

3. Цроьеряы! напряжения изгиба зубьев. Расчет ведем по зубу шестерни или колеса, для которого отноше­ние меньш' .

Коэффициент формы зуба 1р<(а) Определяем ^ я косозубых ко­лес по эквивалентному числу зубьев = ^^^д ^ (табл.9).

Напряжение изгиба

где

\^^\^Ро1.^Р^1^Р^ » эдеоь /^Гр^'«0,9; к ' ; гв^1 ,3 (табл.Ю); л - -

4. Проверяем статическую изгиблув прочность зуба при дей­ствии максимальных (пиковых) нагрузок.(§ 3, п .Б2):

5. Определяем силы, двйстьую1иив в зацеплении: Окружное усилив:

р . ^000- Тг

Радиальное усилив:

Осевое уойлив:

Гаь' • -^^^ н.

§ 7. Ориеитмроаочн 1^Р_^Iасчвт_в^<^1^^ ' Ц: 2:21;-ч'

Ведущк.й вал: ,

где [Т] -1Ь...гОМПс; - 150...130; - кЬт; Пт — об/мин; 7}- - н-м.

Для диаметра вала по ГОСТ 1788-68 предуомотрв! призматическая ипонка свче'нием Ь. и глубино;» паза нь валу т!; мм. Принимаем с1т'<с[^+1: и округлнам ло блик-^йче­го большчго зна4(.)кия, ооответс^вущего ар'дпочтигвл„ному ри-.у чисел (ГОСТ 6636-60). Промежуточный вал:

II Ведомый вал

0.2[<г] V

Цримечсзнис. 110 конотруктиьчыы соображениям нал р- п^кгори вылолняот ступенчатым о увеличением диаметра Р с 'ОЛ ; < ''УС;;» вала на 10...20 мм в сравнении с концв"Ой, п о л у ч ^ н и г м с ч 1 0 « (с-упень для Наружного конца вала, ступень для уплочне 'Ии, ст'-пеяь для посадки иодшипн/.ка, ступень для посадки зуб1<»/сго ^о-леса, упорн .й поясск и т . д . ) .

§ 8. Расчет шпоночных сц^динений

Определяем рабочую длину обыкновенных призм .-и.ш--нок (рис.Ь) . Размеры'сечения шпонок ( ^ у 1я ) оогласо^|.,ны по ГОСТ е/й--'-^Н о д/^.иетрои вала.

«

Рис.5

Для ведущего вала - Ы~ (, ^ X ^ мм):

с/г-^г Сад • где Т г - н - и ; с1г -ии; ^ - мм; [(ЗГ^^ 100 МПа.

полученная величина округляется до ближайшего больше­го стандартного значения, оканчивающегося ва О или 5.

'Оь » • • • • Для промежуточно! о вала - о(у ( ё X/т, мм):

Д;1я ведомого вала - (/^ ( ^ / Н мм):

примечание. При использовании шпонок других типов, а так­же шлицевых соединений их длина может быть значительно меньше.

§ 9. Конструктивные размеры зубчатых кодес

Шестерни обычно изготавливаются аа одно целое с валом. За-готочками являются поковки.

Выбор основных конструктивных размеров зубчатых кодоо ( о1^500 мм) производим по энпирич'^ским зависимостям Гз, 5,

I. Диаметр ступицы (рис.6): » . (^ст • 1.6 мм.

2. Длина ступицы: . . 1ст - ( I . 2 . . . I , 5 ) < ? ( , ( « ^ ^ 6 V

за Г ^'

3. Толщина обода: (2 ,5 . . .4 ) ГПп

Ряс.6

4. Толцина диска: 2 с • ( 0 , 2 . . . 0 , 3 ) 5 у у

^. Лиаыатр отверстий в диске:

где '^с~с1а-40тп. , :1ногда эадиот конструктивно СЛд^^» 1Ь. . .23 им.

Более мелкие размеры см. в атласах конструкций [5 , ?, 9 .

§ 10. Размеры элементов корпуса и крышки роду) ! ориентировочные рьзмзры подшипникоэ к-лгнич

Корпус выполнен литым иа чугуна СЧх5-32 с горизоитило, разъемом 110 осям валов (рис. 7) . I . Толщине стенки корпуса редуктора:

^ • 0,025 0(у/ - мм, но не менее б « л; 2. Толщина стенки крышки редукторе:

т 0,02 СКуу + 2 мм, МО не мен:;г: ь м; : 3. .олщина ребер корпуса и крышки: о

- ( 0 , Ь . , . 1 , 0 ) г ; 4. Толщина верхнего фланца корпуса: ^

й - (1 ,5 . . . 1 ,75)^ . ^ 5. Толщина нижнего ({шанца корпуса: 6^ ~ с* .

6. Толщина фланца крышки: Ъ^ - (1.5. . .1,75) с»^ 7. Ширина фланца, расстояние от оси болте до стенки, диаметр от­

верстия под болт, диаметр цековки, радиус закругления. С с1^Н Р к С с1о^ ъ /?

г'6 1Ь 11 3 М1о 46 <Ь 5 игг 33 18 13 26 3 М20 48 25 22 за 5 и14 13 18 15 28 3 М22 52 27 24 40 8 1416 40 ц 7 32 5 М24 54 27 26 45 8

8. Минимальный зазор между колесом и корпусом: С ? ; ^ ! , ! с 9. Диаметр фундаментного бо/.те: •0,03Й^ 10 мм.

Количество фундаме чтных болтов длн редукторов с 50Э мм обычно составляет ^ Г = 4 . , . 8 .

100.

10. Диаметр болтов, стягивающих, крышку и корпус у подшипников: = 0,75сХ,ь .

I I . Диаметр болтов, стягивающих крышку и корпус по периметру: = (0 ,5 . . . 0 ,6 ) гГф .

12. Диаметр болтов, крепящих смотровую крышку: с1^» ( 0 , 3 . . . 0 , 4 ) с : ^ . о

13. Шири.18 опорной поверхности нижнего фланца: /72 « /с' + 1,5д . 14. Размеры э;:еиентов сопряжений (мм):

8-15 3 15 5 15-20 4 20 5

1^. Гяеэда подшипн/ков с врезной кришкой:

Р . / до 90 90-170

А А +7 Х>/А +9

1,4 ,уА 7 • 9

16. Гнезда подшипников с крышкой на винтах: колич. болтов \

О'. колич. болтов

'У1Г 155 11Ь мхе 10с 145 125 У1С б 110 165 140 и12 6 120 175 150 М12 6 125 180 155 М12 б 1 130 185 160 М12 г' 1

А с1. ТТ - Н 5 Н8 52 90 72 М8 52 105 85 М8 72 115 95 мю 80 125 105 мю 85 130 ПО мю

17. Ооиентировочные размеры шарико^'х радиальных подшипников ко-чёния легкой серии (по внутреннему диаметру) [_3,5,7,П] валов редуктора: .

18. В результате проведенных расчетов получены все основные ^ъь-н„е, необходимые для выполнения эскизного проеь а ре/^уктор.!, На основании эскиза проводится основной и уточненный рпсчег валов редуктора и окончательный подбор подшипников кач-ми: и

Глава УП. 11РШ/.Й? 2. НЕТОдаКА РАСЧЁТА КОНИЧЕСО-Ц/Л1ШДР1ИЕСКСГ0 РЕДУКТОРА

Задание. Рассчитать зубчатое зацепление двухступенчатого кони-чоско-цклиндрического редуктора. Его быстроходная коническая ступень с круговьш зубоь, а тихоходная цилиндрическая - с ко­сым (рис.З б ) .

После выполнения начальных этапов расчета (цодобно приме-. ру I , глава У1, § ^-4) имеются следующие исходные данные:

крутящий момент на ведущем валу редуктора Т г и -" . частота вращения вала об/мин; передаточные числа Ы-Б » и>г ^ ^ » допускаемые напряаения С ц р .О 'нР тал » ' ^ Р " ^ Р / И •

Работа редуктора нереверсявная. Степень точности - 8В.

§ I. Расчет быстроходной конической ступени редуктора V

А. Проектировочный расчет I . Определяем средний диаметр конической шестерни;

где 1*^цх~ коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по / ширине зубчатого венца; по аналогии с консольно

расположенной цилиндрической шестерней '<';/й«г1,15 (118:^35.0, табд.Ю); ^^

Тёо!"^" *'^^'*^"^'*т относительной ширины шестерни по сред-нему диаметру; рекомендуемые значения = = 0 ,3 . . .О ,6* ' с соблюдением дополнительных условий, которые проверяют позже:

' ' • -^^'3 и 8 ^' -10,71^ ;

, здесь 1,76соё|Ь ;

Х7 / ' При увеличении козффицкента Ч'в** пропорционально увеличива­

ется ширина зубчатого венца и' одновременно уыеньшается диа­метр шестерни (примерно на 20/ь).

73 МЫ,

7^ = 275; 5 / е - \ / ^ е ^ 5

[1.88 - 3,2 + -^^^^^^ К' ос 0,У5; угол наклона зуба обычно сост^^вляат - 2.у...'д0

или 35° ( к'с^ ^ 650...625 при ^3''= 25.. .35 и Ь / е ^ З ) . -2. Находни аредваригельное значение ширины зубчатых колес:

3. Определяем углы делительных конусов: 1^Ь^=ие; 3 ; ' У^ = 9 о - - д ^ . . . .

4. Вычисляем делительный диаметр шестерни (ка наружном дополнительном конусе): „ Г)

' (Лгт + ОЫП д1 , 5. Находим делительный диаметр колеса:

Номинальное значение диаметра колеса получаем, округ­ляя полученное значение до ближайшей большей величины по ГОСТ 12239-76 (табл.7) . -

(Фактическое значение 0(2 монет отличаться от нсч/.нильно-о из более, чем на ^ 3;^).

6. Задаем числа зубьев шестерни и колеса:

полученные значения округляем до блияайших целых члс/. ?. Опр';делием окружной модуль на наружна! долси^и-«чьно-

конусе : о[ 3 » . . . ми.

Значен/.а модуля окру-ляем до ближайших стандартних ич;..-

чин (табл.Ь) . Ряд модулей « . . . мм.

8. Уточняй^ числа зубьев шестерни и колеса: СУ ^ (должмо быть целым м лс»');

(у _ --^ (округляется до целого);^" •• -^. Уточняем передаточное число: ^

1

10. Уточняем аиачени*. диаметоов шеотерни и колеоа:

с1т1 • Ы{~^-^П01 мм; ,

эдеоь и далее ООо^ » ; " .••» « 90 - » ...

II.'Определяем конусное расстояние;

12. Уточняем аначеиие коэффициентов: ^

им средний окружной и гнормальныш модули: 18. Находим

~37

14. Опредедяен среднюю окружную скорость в вацепленни:

Значение окружной скорости испольауеи для уточвення выбрав-в о | степени точности изготовления зубчатых колес (для кооозу-бых передач 8-й степени точности V < 10 м /о ) . Б. Проверочный и^очат

I . Находим действительное контактное напряжение после уточнения расчетных параметров:

где %^уб^ао$^'.

[1,88 - 3 , 2 ( у ~ + ;

\^ [^Ио^'^йу^ы^ ~ коэффициент нагрузки Стабл. Ю), здесь /<';<о1«1,05; '^^^^^«о.э; НВ:6^ 350)

^.табл. 10). - ^

1 VV,V^ 1 + ^>оо. 7>- /<'";^ '

по аналогии о цилиндрическими колесами 0,0и2; = 1>б;

При нарушении условия О'к < С'МР уточняем твердости рабо­чих поверхностей зубьев (при НБ^г^ЗЗО):

2. Производим проверку зубьев на статическую п- 'I ',ть по контактньш напряжаниьм (глава У1, § 3, п.Б2):

3. Проверяем напряжение изги'^а зубьев. Расчет ведем по зубу шестерни или колеса, для которого отно'в-н и е ^ р / у ^ , меньше. Коэффициенты фермы зуба ^р.^сг! 0!1ределяем по биэквивалентному числу зубьев (табл.9)1

5С-

где

V . / " •••• У,с;г • Напряжение /.згиба;

здесь ЬГр^~о,У5; /<'(г^«*1,3 (табл.Ю). ,

по I налоги/ с цилиндрическими колесами: 0,006; - ЬЫ ОVV«в '^5 ^с1п,^ + <^тг '

4. Ирозерпем статическую изгибную прочность г^ба ира . -

отвии иачс'лмвльных; (пиковых) нагрузок:

5. Определяем силы, двйствую1цив^ь аадеплении [ 1 й | ' окружное усилие:

оадиальное усилие на шестерню:

осевое усилие на шестерню:

радиальное усилив на кодссо: • ^

осевое усилив на колесо:

§ 2. Расчет тихоходной цилиндрической ступени редукт ора ^

/сходные данные Крутящий момент на промежуточном валу редуктора 7*^ и.м,*

частота вращения вала /2/7 об/мин; передаточное число тихоход­ной ступени С/т ? допускаемые конгахтные напряжения ^о^р» Онр т с / ' С э р ^ ^ С ^ р м • А. Проектировочный расчет

I . Цежосевое расстояние тихоходной ступени определяем кон структивным путем:

СГу^ " "«^С^г ^ 0»5<^г5 + 20 мм, где - диаметр волоыого вала в мм:

мм; , 5 С^^^ - делительный диаметр конического колеса в ми.

Округляем Оуу до стандартных значений (табл.З) . 2. Ширину зубчатых кодоо находим расчетом на контактную

выносливость:

'Н1> где ^нр'^ ^Н1>4 * ^нРа) МИа, (г/ава 71, § 4) ;

'^М^" (см.табл.10; при НВ < 350 и ^ ^ ^ * « 1 ; 1,075).

полученное значение коэффициеита ^^^^ округляем до ближай­шего большего числа по ГООТ 2185-66 (табл.6) ; - . . . . Ширина зубчатого колеса:

" Т в а - а у / ми. Ширина шестерни:

3. Устанавливаем ориентировочное значение модуля: (,0,01...0,0г)О1у^ ^ ... ^ 1 , 5 мм.

Возможный ряд модулей (табл.З) ГПп « . . .

4. Определяем числа зубьев шестерни и колеса: С ммарноо число зубьев ^ ^ ^ „

при различных молулях ( С>« 8°0б'34"; С^О^/З » 0,9?): тп.\ ^ 2 й

Число аубьев шестерни _ ^ ^ ^ гоаь

^ ^ т ^ ( и + ' ' У - ^ - ' т е п при различных модулях:

ГПп

Для выбранного модуля ' ^ Л ЧМОЛО ЭубЬЗВ 0КРУГП11.*".-' до целого числа; ГУХх\ ^ • • •» '^ъ ° • • • • Число аубьев колеса

5. Уточняем передаточное число:

ь. Нроиеряем основные параметр- :

мы.

Окончетельное ацачсииз угла наклоца зуба:

7. Опр'-члпем основные размеры зубчатых колес: Лйаметры делительных окруаностей:

г/, ^Жу . У, мм.

диаметры вершин зубьев: а д з = + 2-П2п мм.

Дианетры впадин: а / а = а з - г,ъ п1п

8. Определяем окружную скорость зубчатых кодес:

Б. Проверочный расчет I . Находим действительные контактные напряжения:

4 где ^ 1,1(>С0б^\ 7^ '^'К^еЦ •

здесь ^ 0,95; = Х,88 - 3 , 2 ( - ^ + -^)\о^^> !

\^^\<!цо^•^\^^,^»•^ , здесь к'^^ = 1,05...1,1 (ст.7 или 8

и '\Г<" 5 м/с) , I н ».=5 1,075 (табл.Ю); ^

О _ . ^

пр

здесь « 0,002; ^„ « 56 (8 ст .точн . ) . При нарушении условия Со'^^О^руточняеч твердость рабо-

чдх поверхностей зубьев (§ 4, п .2 ) :

2. Производим про::врку зубьев не схатическую прочность по контактным напряжениям (глава У1, § 3, п.Л2):

ПГ \ГТп1,к о оГ~- "

3- Проверяем напряжения изгиба з^бьеч. Ра;чет вед1ы по чубу шестерни или колеса, лля кот01>г.го отноше­ние ^^т:^^^^ меньше. Ко:)ф(1,и4ивнт^ор1.-ы зуба опродоляем по :и".вива-лен1Н0му Чйсл^ зубьев З у / - - ^ ^ - ^ (тсбл.У).

-2Ее4 . .

Напряжение изгиба:

РР МПа.

где % = 1; V ^ ь - ^ - ^ ^ ; |г=^к\^^к',^, |<',у,

здесь Ас'^^О.Э; '^^^^ -^'^^ (табл .10);

и = 56. Проверяем С"'атическую изгиС^1ув п|э<' 'ност! зчб9 <^ Д"к{-

ствии иаксиналы:их (пиковых) нагрузок:

'-р- 7-. ^^РРг^^г,} ТТГ- '

5. Опроделнеа силы, дейстт'ующио в зацеплении: и1Сру1снсо ус/лие: гт-_

Г 1Г г о о о ^ е и

Радиальное уск-.иь: г-

Осевое услх.ие;

последующие этапы расчета «сдобны п1-и'<1;ру I (,ГЛ1;1Г1 $\ 5 7-10).

С11РЛВСЧКЫЕ ТАБЛИЦЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

Таблица I а Передаточные числа редукторов (ГОСТ 2185-66)

Тип ре­дуктора

Передаточное число (Л

Односту­пенчатые

I ряд 1.0 1.25 1.6 2,00 2.5 3,15 4.0 5.0 6,3 8,0 Односту­пенчатые 2 ряд 1.12 1.8 2,24 2.8 3,55 4,5 5,5 7.1 9.0 Двухсту­пенчатые

I ряд 6,3 8,0 10 12,5 16 20 25 31^ 40 50 Двухсту­пенчатые 2 ряд ?,1 у .о 11.2 14 18 22,4 28 3 ^ 45 56 Трехсту­пенчатые

I ряд 31,5 40 50 63 80 100 125 1601 200 230 Трехсту­пенчатые 2 ряд 35,5 45 56 71 90 112 140 180 224 260

Для всех редVкторов 1-й рад следует предпочитать 2-ыу.

Таблица I б Рекоиендуеиое распределение общих передаточных чисел

цилиндрических редукторов по отдельный ступеням Редукторы двухступенчатые

Редукторы трехосные Редукторы двухосные (соосные)

и г и "С/в-С/г ив ит 2 8 2,5 7,87 2,24 8,96 2,8 3,15 8,82 2,5 4 10 3.15 9.92 2.8 11.2 3,15 12.6 2,8 11.2

3,15 4 12,6 3,15 14,17 3,55 3,55 4.5 15,97 4 16.0 4 18 4,5 20.25 4 4,5 18,0

4.5 20.25 4,5 22,5 5 5 25 4,5 5 22,5 5,6 28 5 25,0

50

Продолжение таблицы I б

РвДу1 сторы трехосные Редукторы двухосные (соосные) и-г и - ^/^- иг

6,3 5 31.ь 5 5.6 23.0

6,3 ^ . 1 8 9

5.6 35,28 39,76 44,8 50.4

5 5.6 23.0 6,3 ^ . 1 8 9

5.6 35,28 39,76 44,8 50.4

5 5.6 6.3

6,3 31,5 35,28 39.69

6,3 7.1

7.1 44,73 50,41

Редукторы трехступенчатые Таблица 1 в

Общее 1А, ре­дуктора ищ иг

40 2 ':0,0 45 2,24 4-+,8 50 2.5 4 50,0 56 2.8 56,0 63 3,15 63,0

5 VI 3,15

5 70,87

80 3,55 79, Й7 90 1 4 4,5 90,С 1

100 4,5 101,23 1 11^. 112,5 1

125 5 . 4.5 126,0 1 140,0

140 5 156,8 160 5,6 5 5,6 Т76,4 18 о 6.3 200 6,3 5,6 197,57

224 6,3 5,6 6 3 222,26 ; 250 7.1 о,

Продолиение табли.^:: I в Общей и. ре­

дуктора ив ит 6,3 281,8

280 7,1 . 0,3 317,52 315 8

Таблица I г Рекоиеидуочое распределение передаточных чисел по ступеням трох-

ступенча1ых коническо-цилиндркческих редукаоров

Обцее Ц. (округлен.) и-ы 25 1.6 3,15 5

• 2 3.13 4 2,5 3,15 3,15

28 1,6 3,35 5,0 2 з , : з 4.5 2,5 3,13 3,55

31,5 1,8 3,53 5.0 2,0 4,0 4,0 2,5 3,55 3.55

35,5 1.8 4,0 5,0 2,0 3,55 5.0 2.5 3,55 4,0

40 2,0 , 4,0 5.0 2,5 3,55 4.0 3,15 3,55 3,55

50 2.5 4,0 3.0 3.15 3,53 ^,5

63 2,5 4,5 5,6 3,15 4,0 5,0

80 2,5 5,0 6,3 3,15 4,5 5,о

100 2,5 5.6 7,1 3,Ь5 ^,5 6,3

125 2,50 6,3 8.0 3,55 5,6 о,3

1ьО 3,15 6,3 8,0 3,35 ь ,3 7,1

200 3,15 8,0 Ь,0 3,53 7,1 8,0

3

9>

О л

О к о

о «

8 я •=1 СО X о А Ф О а 1)

О о 1=Х

с: о

о § •л о с:;

Ф Ч го а Ь г- д: 5

со г; 05 ей 0) '-> :

00 см

"! о.'

к-( м о со

о. ь

' Г ) о о .. И1—(и ООО ^ и)

л V го со со ГЫ1

^ о -.1

« м аз

1 ^

О о « « о а> гн •г

о о

I'

о ип СО V/ со

о. о '3

ж « I н со о о л МО о 1 о >. о,м

«од чэ -г с о о .о о -о о гз го р.

ш <и

со а я ГГ

со

II

4-со 'О

I

3

:п

II

о -а-

о. о (Л

о :згг; Л'о о

о .

о , :

со

Л.

I м X

СО ЯЗ С-1 со * п а; ^^^ ц -Л •х; О

о -!• О 'Л

31 и.1 се О О. з: г-" о V

л I г; (Г

о. в) с о я <» М СС! !

Ш с; <р о (вО м |-( д лзо -1 и

(.0 .

ело

5Й 31 О •р|0 о о

со 5=

'Л. ст.

II -О.

е.. о 1А оо (М

од см <и !\1

Ш _л С- 1>-

О О о о

ил 1Л О СГ\

1Л 1/> ЧГ) Ш

см см

ал

1 со =5 ч га со о я: ж о »=: ч я ь «V дз « « о

0<5 я «ж РЧ?,.

о о о ил <Х> СТч

I

О О Ч-Г5

I •и О т

I к о. о> -я « о о 00 ~ а

•я о. <и X л ы>о >> з: со со я сх О « ^, О О О X б о я г: 43 о

О"

1Л >л со 1Л 00 см см -с

1: Т. о о со со

00 см чл чр

СО со

ил <^ ^

« =т со о П Ч) .•={ 03 со В Я 33 >»

« СО Я н о о о, СП а) « и?: 2

СО Си К Я 13 » со 03 н из о «3 сэ. я бн <и я

О 1: -* см

СО О ил О

О С1. (О •Л)

ТчСл.'.ца 4 Степени точности лъуоюипеаля зубчатых кч^;..;

Вид пере­дачи

Вид зубьев

Степень тОЧиОот/ (ГиСТ 164? / ^ ) ! Вид пере­

дачи Вид

зубьев 5 в 1 . 7 8 ^ Вид пере­

дачи Вид

зубьев Окрукнь;" скорости, м/с

Цилиндри­ческая

Пряиые до 30 до 15 до 10 до 5 до 3 Цилиндри­ческая Непрямые до Ь1> до 30 до 20 до 10 до 5

Коническая Прямые ДО 20 до 10 ДО 5 до 3 ДО 2 Коническая Непрямые ДО 30 ДО 20 до до 8 до с

11римене-ние в передачах различных машин

Станки металлорежущие

11римене-ние в передачах различных машин

Автомобили ;-,1;гкО';>е

Редакторы Обце! 0 1ь:1-ченин 1

АвтоиоСлли груэо!'ые

Тракторы

Креповые -:|;лаь.)::'. ^ ^ТС0;1ЬСХС/.О ,1.11-Т-

веь ^ш.!Н'.

11р.;.-^ча.'/.е. Зубчатые передачи реду:.торон долин. изгот(.з-ляться не ниже степени точности 8 - V - 7 - Ь ;.ГОСГ Х'-'.:'.-??. ГОСТ 1758-56. ГОСТ 1616-70).

;;1броховатость рзбочих поверхносте,и; зубьев «дссг-рен ч. .мо­дулем ДО 5 мм - но ниже 7-го класса, зубьев кол-^с - не гип; 6-го к-л'!ссс1. При большем модуле - на один 101асо ниже.

#

Таблица 3 (•'.ежоеш'ОО расетояпие Оуу (ГССТ 21ЬЗ-6о)

Односгупеичатые редукторы

63 80 100 114 140 160 180 200 225 280 315

о53 400 430 500 560 630 710 , 800 900 1000 1120 1250 1400

Двухступенчатые редукторы

^5 50 63 РО 100 125 140 160 180 200 225 250 280

0.1 80 100 123 160 200 225 250 280 315 3?3 400 430

Трехступенчатые редукторы

а . 30 63 80 100 123 140 160 180 200 225

ьо 100 125 160 200 225 250 280 313 400

125 160 200 250 315 355 400 430 500 пЭС

ТаЗлйч^ 6 Козффицивн': ширины зубчатого колеса относительно цел соевого рас­

стояния Ч^й'Л 2185-06)

(У 31

щп иго

4) с;

^1егкие ред;/кторы Средние ре­дукторы

Тяжелые дукторь

ре-1 1

(У 31

щп иго

4) с;

0.1 0,125 0.16 0.2 0,25 0,315 0,4 0,4 0.5 (-',03 С.8 1.0 1,23 Для коробок скоростеа у. открытых зубчатых передач

к = ^ 0,1*0.2

Таблица 7 Основные параметры зубчатых коничеоних передач

(ГОСТ 12289-76)

Но-мин.

50 /56/ 63

/ 7 1 / 80'

/90/ 100

/ П 2 / 125

/140/ 160

•'180/ 200

/225/ 250 280 2^5 3^5 '00 ч50

Номинальные передаточные числа и

1/1.12 1,6/1,8 71?4 1 ^ 1 ^ Ширина зубчатого к с ш е с а ^

4 Т75

5/5,6

мм

16/15 18/17 20/19 22/21 25/24 28/26 32/30 36/34 40/38 45/42 50/ЗД 55/52 65/60

70 80/75 90/Ь5

500 100/95 360 630 710 800

9 10

18 20 22

30^28

36/34 42^40 52/50 60/53 65/63

90

8,5/-5.5)-

10,3/10 12/11,5

13 15

17/16 19/18 21/20 24/22 28/26

30 34/32 38/36 42/40 48/45

52 60

70/65 75

85/30 -/90 -/100 -/120 -/130

10/-11,5/-

16 18/17 20/19

22 23 28 32 36 40 45 50 55 63 70 80 90

100 ИО

130/125

12/-

\у-17 19 21 25/24 28 30 34 38 42 48 55 60 70 75 85

1X0 1^20

15/ 17/ 19 21 24 26 30 34 38 42 48 33/32 ьО ь5 75 8-93

[03 [20

18/-21/20 24 26 30 32 36 42/40 3

52 60 ь5 80 90

105 120

20/-24 26 30/28 и2 36 40 45 52 60 г,з

НО [05 120

6,3

24 '>(

36 чО

'"2 ЬО о5 70 ' .0 .*0

100 -/С Таблица о

Модули в ым (ГОСТ 9563-60 и СТ С^В 010-76)

Ряд I I I 1.25 1,5 2 2,5 3 4 5 Ь

Ряд 2 !1,125 !

1,375 1,75 2,25 2,75 3,5 4,3 5,5 7

^яд 1-й следует предпочитать 2-му.

Таблица

Коэ4к1)Ициент формы зуба « 1.0)

При с'.'вщении исходного контура X

- 0,4 - 0,2 0 + 0,2 + 0,4 • 0,8

12 - - , - - 3,67 2,97 14 - - - 4,0 3,6 3,0

• I? - - 4,3 3,83 3,53 3,06

20 - 4,5 4,1 3.75 3,5 3,1 23 4,2 4,05 3,67 3,48 3,17 30 4.1 4,0 3,9 3,62 3,47 3.22 41: 4,03 3,85 3,76 3,58 3,48 3,3 ЬО 3,88 3,75 3,65 3,56 3,49 3,34

• 60 3,78 3.7 3,63 3,55 3,3 0,38 80 3,7 3,65 3,6 3,56 _ 3,52 3,42

100 3,66 3,63- 3,6 3,57 ' 3,53 3,46

150 • 3,62 3,6 3,57 3,55 3,5 200 , 3,62 3,62 3,6 3,58 3,57 3.53 со 3,63 :^63 3,63 3,63 3,63 3,63

Иримечзлие. Для колес с внутренними зубьями мо»:но исполь­зовать приближенную формулу:

Коэ''''!)'1цу;ен г^ кочпентрацни нагрузки и к-Таблице 10

Г Т Т Т ~ П ^ ^ \ \ Ч ~ ^ '

И. $Ив 360 или > Ш^бО и.

2.0 У]

Г /

1

у

О о,1/ ^ з <2 < ^ ао% 0,8 ^ а ^ ^ ч ' и

7: .1 Т Е Р А Т у Р А

I. Иванов М.Н. Детали тти. - Ы.: Высшая школа, 1976. 2. Рвшетов Д.II. Детали 1'ашин. - 'I.: Машиностроение, 1974. 3. Иг«знов ;/..Н., '1ванов В.Н." Детали машин: Курсовое проектиро-

ьаииа. - М.: Высшая ыКМа, 1975. 4. Расчет и проектирование деталей машин/ Под ред.проф.Г.Б.

СтолЗлна и К.П.Жукова. - М.: Высшая школа, 1978. 5. ЧераавскйИ С.А. и др. Проектирование и:вхаиических передач.-

М.: Машиностроение, 1976. 6. Дунаев 11 .Ф. Конструирование узлов и деталей машин. - П.:

Высшая школа, 197ь. 7. Р• шетов Д.Н. и др. Детали машин: Атлас конструкций. - М.:

1.; чакшостродние, 1968, 1979. 8. Р'лавтов Д.Н. и др. Основы ко1,струирован1^я машин: Атлас кон-

СТРУ1ЩИ11. - М.: !.'г:а1йНостроепив, 1967. 9. Анфиыов М.И. Редукторы: Конструкция и расчет. - М.: Машино­

строение, 1972. 10. Анурьев В.И. Справочник конотруктора-машиносуроителя. - и . :

^.ашк.нострооыие, т . 1 , 11, Ш, 1978 и 1979. Ц . БеКзельман Р.Д. и др. Подшипники качен'^н: Справочник. - и . :

Моциностроеьие, 1975. 12. Полнков Б.С. и др. Справочник по муфтам. - Л . : Машинострое­

нии, 1979. лЗ. А'юксанлроь Ы.и. Подъемно-транспортныв машины. - М.; Ыаин-

ноотровние, 1979. 14. Малиновск1«.1 А.Н. Планетарные передачи. - 14.: Высшая школа,

1968. (•>. Малиновский А.Н. Курсовое проектирование по деталям машин:

Учв'бцое пособие/ ».'.АДИ. - 1972. !(,. Исаев Е .Г . , Михайлова В.А., ио^ьйко в.О. Расчет привела/

- МАД.1. - М., 1975. 17. йсаев Е.Г. и др. Сборник аадач по курсу "Летали машин":

Учебно-методичоское пособие/ йАДЛ. - П., 1973. 1»». Руководство и г.урнал лабораторных работ по курсу "Детали ми-

шин"/ МАДИ. - М., 197ц. 19. Задания для проектирования по курсу "Готали нашин"/ МАДИ. -

Н., 1976. 20. В.|(.РуАенно. Пльн.. тярн 1Э и вол1;о1(ы1. 1:брод:-ч.',. Альбом кои—

стр^/каии, - У.: .' ; . ин '. •гроон110 , 19ь'3.

0 Г Л А В Л Й Н И 5

2к.^лн-\е ^ Глава I . Цодбор электродвигателя

§ I . ип^в^1елоние потребной мощности на ве­дена* а.йене привела 4

§ 2. Ориентировочное определение коз'.[,и, , ента пол< чиого дек'.ствия привода . . . ц

§ 3. Пстребная мощность электродвигателя . 5 Глава П. Обчее пвредеточюя число привода и его эао-

пределение по - пеням . 5 § I . Определение частоты вращения в>.домого

Люмента привода ^ § 2. Общее передаточное число привода. . . 6 § 3. Распределение передаточного числа по

элементам привода (ступеням) о Глава Ш. Определение частот вращения, мощностей и

крутящих моментов на валах привода . . . . ? § I . Частота вращения валов передачи . . . / § 2. Мощности на валах привода 8 § 3. Крутящие момен'/ы на валах привода , . е

Гл^ва 1У. Материалы зубчатых колес и допускаемые на­пряжения 9 § I . Выбор материала и его термообреботки § 2. Выбор допускаемых напряжений . . . . I I

I . Допускаемые контактные напряжения. I I 2. Допускаомые изгибные напряжения. . 13

Глава У. Обшие рекомендации по расчету зубчатых ре­дукторов разных типов Г-' § I . Двух-, трехступенчатые цилиндрические

вубчатые ре'^" 1^ § 2. Двухстуноичатый цилиндрический редук­

тор с раздвоенным потоком мощности быстроходной ступени IV

^ 3. Двухступенчатые цилк.адричвские соос­ные редукторы 1'^

§ 4. Двухступенчатые цилиндрические соос­ные многопоточные редукторы 1ь

§ 3. Коробки передач 19 § ь . Коничеоко-цилиндрические редукторы. . 21 § 7. Открытые зубчатые передачи 22

го двухстуивнчатого редуктора 2ч § 1. пг тбор ..локтрслвигатвля 24

;у ^ . Оои )в П1родаточнов число редуктора • его расорс элвниа по ступенны. . . . 24

§ Я. Оародалаана чаото'гы вращения, и014110-стой а крутящих мсиентов на вслах редуктора 2Ь

, § 4. Ви<5 р ыатериала а>Очат« колес и до-ауокааиьо наарнявннй 23

<) ^. Расчет тихоходной ступени редуктора. 80 Д. 11рооктнровоч»иЧ расчет 80

Б. Проверочный рвочот. 81 § 6. Расчет быстроходной отуивы» редукто­

ра 33 А. Проектировочный расчет 34

Б. Проверочный расчет 33 § '/. Ориентировочный расчет валов редук-

то^ а 37 § 8. Расчет ви он очных соединенийй 37

§ 9. Коыотруктизные равыеры аубчатых ко­лье 88

§ 10. Газиеры здеиоитов корпуса и крынки редуктора, ориежировочныь разнеры подшипников качения 89

Гдааа УП. Пример 2. Иетодика расчета коничбско-ц,и-диндрического редуктора 41

§ 1. Расчет быстроходной коничеокол сту­пени редуктора 41

А. Проектировочный расчет ' Б. Проверочный расчет 4

§ 2. Расчет тихоходной цилиндрической сту­пени редуктора -

Проектировочный расчет Б. Проверочный расчет

иравочни» таОлицм для расчета зубчатых передач . . ;иторатура. . . .

>

V

Подтюано я печап г9Л2.д0г . Формат 60X90, 16 Уч,-вад.1. 3.7Г' Уса.пвч.л. г,7 Т|фах 1200 Эака>239 Цеи М коп.

I Ротыцлгат МЛДЛ. Левангрвдокя! пр . , (Л

69

Эквивалентное число циклов нагружений определяется по формуле: УЦ^^= 60- Т^^^- Пц » где }^^^ - число оборотов вала колеса в минуту при максимальном

длительно действующем крутящем моменте Мцтах; ^ЭК.Й" эквивалентное время работы передачи в часах, опре-'

деляеыое по формуле:

Здесь Мктах'>Мк-1"'Мн:С "РУТящие моменты на валу колеса при различных ступенях нагрузки;

^К У^К1'>^К2."'1^кС ~ '^^отвбтствующив числа оборотов колеса в минуту;

Т/Тй. '' ' Тс ~ ^Р®"^ работы передачи в часах на различ­ных ступенях нагрузки за весь срок службы передачи,определяе­мое по формулам:

Т=4-^-Кс.т -24-Кгод• 365•Я.еп,'

Ъ '= 'т{ Ксут -г^ -КгоЗ • 365 -Мт, "Ь-Ь '"Ь . - время работы передачи в часах на различных

^ V 2, (- ступенях нагрузки в течение цикла •

Если ю^^А/экЬго[6],у[6Г^-

при Л ^ ; , ^ =Ю^', [ 6 1 , = [6 Г к ' ^ = 1 М ^ } к Если А/экЬ 25•Ю'^г то Ьо &сех с[^ччая^ 1<Ь^З^=16\.

Для твердых безоловянных бронз ( ( ^ з > 30 кГ/мм ) , склонных к заеданию, а также чугунов допускаемые контактные напряжения принимаются по табл.19 в зависимости от скорости скольжения. Срок службы передачи в этом случае не учитывается.

70 Таблица 19

Допускаемые контактные [<о]^и изгибные напряжения [ ^ ] УС'^З .мя твердых бронз и чугунов

иатериал Скорость скольжения в м/сек Напряжения изги­ба кГ/см'^

Червяч­ного колеса

Чер­вяка

0 0.25|0.5|1 |2 3| 4 1 6 8 Червяч­ного колеса

Чер­вяка Допускаемые контактные напря­

жения I;6^,^„Г/см2

БрА1 9-4

Ьака-ленна сталь 25

00

2300

21

00

1800

16

00

1200

900

отливка в песок БрА1 9-4

Ьака-ленна сталь 25

00

2300

21

00

1800

16

00

1200

900 640 1 820

БрА1 9-4

Ьака-ленна сталь 25

00

2300

21

00

1800

16

00

1200

900

В кокиль

БрА1 9-4

Ьака-ленна сталь 25

00

2300

21

00

1800

16

00

1200

900

800 1000 СЧ 15--32 СЧ 18--о6

Сталь 20;2а ДемеН' тиров ная

^ 19

00

1600

1300

1150

1

900

300 480 СЧ 15--32 СЧ 18--о6

Сталь 20;2а ДемеН' тиров ная

^ 19

00

1600

1300

1150

1

900

340 540

Сч 12--28

Сч 15--32

Сталь 45

1700

1400

1100

900

700

260

300 ш

3. Определение коэффициента нагрузки:

где Кк1^ эффективный коэффициент концентрации нагрузки; ^КОЧ ~ коэффициент качества;

а ) Эффективный ноэффициент концентрации нагрузки

где (у -коэффициент деформации червяка, определяемый по табл.201 в зависимости от заходности п е р е д а ч и и относительной полноты (толщины) червяка О,, принимаемой обычно равной 8* 12 (табл.15) . "

71

^Кток •максимальный длительно действущий крутящий момент на валу колеса в кГси ;

Я ™ - с р е д н е е значение крутящего момента, определяемое по формуле:

При постоянной нагрузке]^ = I . Таблида 20

Коэффициент деформации червяка

2 ^ Полнота червяка 9-

2 ^ 6 8 9 10 1 I I 1 12 13 Коэффициент деформации в

I 40 72 89 108 127 147 168 2 32 44 57 71 86 102 117 134 3 29 39 51 61 76 89 103 118 4 27 36 47 58 70 82 94 108

^Кач б) Коэффициент качества или динамичности нагрузки Кц определяется качеством изготовления и скоростью вращения.

При точном изготовлении (площадь контакта составляет не менее 75^ от номинальной) и окружной скорости колеса 1/<^м/сек принимают К^о^1^ I .

В других случаях |{цд,= I * 1,3.

4, Определение расчетной мощнвсти на валу колеса

5. Определение межосевого расстояния червячной передачи по контактным напряжениям

к где выражено в л . с , , П ^ - о б / м и н ; кГ/см^; 2а - число зубьев колеса; ^ - относительная толщина

червяка. Если мощность выражена в таг, то постоянный коэффициент под знаком корня равен ^ 170000.

72 б. Определение осевого модуля червячного зацепления

Для передачи ыалой и средней мощности наиболее употреби­тельны Г71,^ = 3 * 8 мм.

По полученным данным окончательно выбирают стандартные значения а , Шх ^ и <^ (ГОСТ 2144-66. табл.15).

Для общегчення выбора представлены табл.21 ,22 ,23 . 7. Размеры червяка а) Диаметры:

делительного (начального) цилиндра червяка

цилиндра выступов сХаг - с1к»/2 2. ^ П о с >

цилиндра впадин .

Диаметр начального цилиндра червяка коррегированных

— сХ^г^ 2.Х)тх , где ^ - коэффициент смещения инструмента. б) Длина нарезанной части червяка определяется по таблице

24. Таблица 24

X 2Ц(1\

X I И 2 4 0

-0,5 -1,0 +0,5. +1 и

2 к п + 0,06 Я к ) т ^ с 8 + о , о ь 2 к ) т д .

Х ^ ( 1 0 . 5 + 2 к ) т д : 1^(11 + 0 , 1 2 к ) т ^ с более Х;:^(12+0,12к) Г П х

С|<^(12,5 + 0 , 0 9 2 : к ) Л П д . 2 ;? (9,5 + о , о 9 2 к ) т х 2 : ^ (10,5 + г к ) т х 2 ^ ( 1 2 , 5 + 0,1 2 к ) т х 2-^(13 + 0.1 ) /ТПоС

Примечания: ! • При промежуточном значении коэффициента % длина

нарезанной части червяка 2^ вычисляется по тому из двух ближай­ших значений, которое дает большее значение длины

2. Для шлифуемых и фрезеруемых червяков полученное по таблице значение ^ следует увеличить: при/Т) ^10 мы на 25 мм, /Т) = I ' • 16 мм на 35 • 40 мы.

I о

40

00

о 8

щ

.-а о о •л <в

э <х> о оо

а 3 00 0 о 00 1-) 1—1

о <Г\ о 00 (-1 1—1

/— • чс СГ1 о 00 Ы Ы 1—(

• стч о оо ил 1-1 ^-^ у—ч о со и> СГ\ ни 1—1 1—)

у—' • о оо 40 1—1 И (-1 —'

(Г1 о оо 1—1 Ы 1-1 <—, О 00 41-• 1—1 1—) (—1 00

т О оо 1-) И 1—1 '-^ ^—, 1Л * О оо 00 1—1 1—1

• о оо 1-1 чг; ОО 1—1 ч ч.У ц — .-л 00 * ОО оо —-ои о оо чО

^—^ ^-^

• • н 1-1

- : 0 1-4 и :

с. н

Е

О*»

оо оо Б! чэ 03

I

о Рн О в о* « 03 о* о а к п о, аз Р" « о (^ О О со <Г)

О о ил

и го

00

м ш оо оо 8

73

со Е-1

14 СО »< со X РЭ со ш 03 а: к е-1 о о 35

о с

1 <п — а ж X" г • ш \ у 03 'Ь

г 1 (

о - ч

к 1. 03

со п: •X) |-— '' 1 I ' . •-") 1 п —

'6^

из

Е-н

О с со о 03 а V О 1-1 (С М О О. СЗ

о 00

ь. ЧО из 1Л

о а; СП о

9 сз

43 а п а-о со 03 о, 03 с: о о 1Л II к с; »=1

о со 03 а. 03 с=: к а: в 'Л 03 1А СО со со

я «3 03 г; э" сз 03

03 а

.1; о

со > а:

о, о

03 и а; о

Э* г* г-' (1)

7^ 8, Размеры червячного колеса (рис. 12) а ) Диаметры:

длительного (начального) цилиндра колеса

окружности выступов

с\аК = <^4^/< + 2 ГПгг • окружности впадин *

Наружный диаметр колеса *

^»*<^-(^окН,5тх при 2^=2;

С/НК= с/о/с + А7р« 2,^/' Межосевое расстояние • 1( *7.

Для коррегированных передач: диаметр окружности выступов колеса

диаметр окружности впадин колеса

с(/к =2а- с11Уг -2,4 тх ; межосевое расстояние

Коэффициент смещения (сдвига) инструмента

б) Ширина колеса В ^ 0,75 с1ач при 2= I и 2; В ^ 0,67с(ач при 5"^= 4 ,

9. Угол подъема винтовой линии червяка на делительном цилиндре =

10. Определение окружных скоростей червяка и червячного

^ во'1000 ^сек.

60'ЮОО ^сек. '

или

75

где С / ^ ^ и а ' выражены в мм;/1 мП - в об/мин.

II. Определение скорости скольжения в зацеплении

^'^ СОЗИ м/сек. 12. Уточнение рачения к .п .д . передачи

где ^ - угол трения приведенный. Значения угла трения пред­ставлены в табл.25.

Оду - к . п . д . , учитывающий потери на взбалтывание и разбрыз­гивание масла. Значение этого к . п . д . можно определить

„офор»у.в : 0,021Г^^'

Здесь Е - вязкость масла по Энглеру (табл.26); '2огь ~ КОД» учитывающий потери в подшипниках передачи:

для опор качения У1^= 0,995 • 0,998; для опор скольжения^ = 0,96 + 0,98.

сом Таблица 26

Рекомендуемые значения вязкости масла в градусах Энглера Е° для червячных передач

Способ смазки

Погружением в масляную ванну Под давле­нием

Скорость скольжения Пса м/сек

До I 1+2,5 2,5* 5 5+10 У 25

^ 50

^°100

60 36 24 16

7 4,5 3 2

Прлцечан/я: Е^^д - вязкость масла при 50°С.

^^100 " вязкость масла при 100°С.

Чугу

ны

- 76 -от от от *

со кл сг> ^ о ш о Л о

о о о о о г- ил ил <}-

1 1 1 \ 1 от от от от от < ол о гл см о о о

о о о о о 1Л ^ 00 со

Чугу

ны

0,13

+ 0

,14

0,09

•

0,10

0,

07 *

0,

09

0,06

5+

0,08

0 0,

055+

0,0

70

о, «

-^еу\0|чЛСГ\гоцл1>-ОгА с м о о ^ о и л с о ы О ^ 1

о о о о о о о о о о ОиЛ<1-СОООС\]С\1С\1<М1—1

о, «

0,13

0,

09

0,07

0,

065

0,05

5 0,

050

0,04

5 0,

040

0,03

5 0,

030

Оло

вяни

стые

бр

онзы

!

СЗЛСООЛОи^ООООСГЧСМ О < ) - О и л с 1 0 н н О ^ - * с м о о о о о о о о о о о о 1ЛСОСОСОСМС\)СМНН1—II—«И • + «»» + -|» + + <»» •«• + ^ с г \ и л с ^ 0 к л м э с \ | 4 о с ч ) и л С 0 О С 0 1 - ( О ^ С 0 С \ 1 » - | О и Л о о о о о о о о о й о - СОСМС\)СМ|—II—II—II—II—10

Оло

вяни

стые

бр

онзы

!

0,08

+ 0

,09

0,05

5+

0,06

5 0,

045*

0,

055

0,04

0+ 0

,050

0,

035+

0,0

45

0,03

0+

0,04

0 0,

028+

0,0

35

: 0,

024+

0,

031

0,02

2+

0,02

9 0,

018+

0,

026

0,01

6+ 0

,024

со а ш <и И о

Рн ч о •л в

со : :.К о С' РР 03 сз Ф о •••3 V к

1 л к « <и о о а ^ о а о (Д о з: к СП

ьн ил о ил оил о О О ы и смсм стз <!• цл сх» о

1—1

77

3. Для обычных масел, применяемых в редукторостроении, средняя температура масла составляет примерно 60° * 70°С, наибольшая температура - 85° • 90°С.

13. Уточнение величины контактных напряжений

гдеУ выражено в л.с. (для расчетной мощности, выраженной в КВТ, постоянный коэффициент в формуле равен 170000);

Пк.- об/мцн 5 а-ё см • При уточнении контактных напряжений в формулу подставляют

окончательно принятые значения О. ,<^,2.1С' твердых бронз и чугунов корректируют значения допускаемых напряжений 2^ по действительной скорости скольжения 11^/^_(т&бл,19)- Рас­четную мощность определяют с учетом уточненных значений КПД передачи и коэффициента нагрузки:

И / . / 7 . -

14. Уточнение величины крутящих моментов на валах червяка и колеса. Л/^'^^) / Л/!'^^'^^

м , = 7 { б г о - 4 ^ = 3 7 ^ 0 0

15. Силы, действующие в зацеплении. Окружное усилие червяка ^

П ^ М ч

Окружное усилие колеса 2А1К

Радиальное усилие ^ ^ ,

где О^- угол профиля зуба (для нормального зацепления«=20 ). Осевое усилие вала червяка РсСЧ — РьК.

Осевое усилие вала колеса Р^СК, ~ РьН,

б'^-1641

78

Проверочный расчет закрытых червячных передач на изгиб зубьев колеса

I , Напряжение изгиба зубьев колеса определяется по формуле:

расц > ^ а 'Си' '< Ц " ^ *^с(н • — Расчетная где Р^^- К = Р ^ к

нагрузка в кГ; С\х^- диаметр начального цилиндра червяка в см; /т^з^ - осевой модуль червяка в см;

- коэффициент формы зуба червячных колес, определяемый по табл.27 пб эквивалентному ^фиктивному^числу зубьев:

Таблица 27

Коэффициент формы зуба червячных колес

20 24 26 28 30 32 35 о7

0.474 0.5 0.509 0,522 0,534 0,550 0.572 0.584

40 45 50 60 80 100 150 300 У/с 0,606 0,634 10,647 0,669 0,704 0.722 0.741 0.760

2. Определение допускаемых напряжений изгиба зубьев колеса. Для бронзовых зубчатых венцов:

а) при работе одной стороной зуба (нереверсивные передачи) допускаемые напряжения определяются по формуле ^

[6]и - (о,25бг ^0,Об6^\1^' где (З^» и - пределы текучести и прочности бронзы на растя­жение (табл.28) . , У 1 ^ ^ - эквивалентное число циклов нагружений, определяемое по формуле (см.ранее): д / РПШ п

и У\^^^ЫО°, то его принимают равным 10°; если ^ сл "^Ж^^ 25. ю"^, то его принимают равным 25*1о''.

79

б) при работе зубьев колеса обеими сторонами (реверсивная передача) допускаемое напряжение изгиба

Допускаемое напряжение кзгиба для чугунных червячных колес; а) при работе зубьев одной стороной:

б) при работе двумя сторонами: ^ 1(о1~1и-^ 0 , 0 7 5 б а и .

г д е ( ^ ^ - предел прочности на изгиб (табл.28);

При применении цементированных и закаленных до твердости НВС^ 45 шлифованных и полированных червяков допускаемое напря­жение изгиба для бронзовых и чугунных колес можно повысить на 25%.

Для проверки зуба колеса по максимальной статической и единичной пиковой нагрузке допускаемое напряжение изгиба соот­ветственно равно:

16 -0,66.

[ 6 ] Г ' ' - о , б 6 ,

для бронзы ,

для чугуна.

Ыеханические свойства материала червячных колес приведены в твйл.гь.

Таблица 28

Механические свойства материала червячных колес

Марка ма-териала

ЬрОФ 10-1 Ьр ОНФ ЕрА19-4 Сч12-28 Сч15-28 Сч1:-У6

Форма для отливки

Земля Метал­лическая

Центро-оежное Л1ДТТ.П—

Земля оемля

кГ/мм^От КГ/ММ^<^6

кГ ММ^6бЧ|

14 20

20

25*35

17

29 20 40 12

28

15

32

18

36

80

3. Если в результате расчета окажется, что то необходимо увеличить модуль передачи ТТ\^ Величина модуля ' по условию изгибной прочности зуба колеса определяется по формуле: , —,

. 3 п о о О О М к • к-созЛ

гдеУ\^выражеио в л.с Если мощность на валу колеса выражена в КВТ, то постоянный коэффициент под знаком корня равен 150000. .

/7^^- об/шн, [<о]^- кГ/см^.

Вновь полученное значение модуля должно быть округлено до ближайшего большего стандартного значения 'л согласовано со стандартными величинами ^ ^ ( табл .15) .

Проверка тела червяка на прочность и жесткость (рис.^,14)

Расстоян!'- :<ежду опорами 1кр г х Е 72 > приближено ъ =(0,8+0,9) ац; _

при расчетах,^^действительное находится по эскизу редуктора.

1. Напряжения кручения. А1кР Ч

0,2 ЫгЕ г, Напряжения сжатия ^ _ //Р^ ^

3. Суммарный изгибающий момент ^- ^^ 1^

;!апряжения изгиба ,

5. Приведенные напряжения

6. >,спуслаемые напряжения для тела червяка '•'У

одесь(3 "РСД^'-! БЫ1!осливости материала при зкакоперемекном СИМ1'етричном ц;;г;;;о,

81

П. - запас прочности по усталости П = 1,5 • 2,5 ;

Л ! ^ - коэффициент концентрации напряжений 1'^^= 2 + 2,5 ; ^ - масштабный фактор (значения ё приведены в табл,29),

Хаолица 29

Вид нагрузки и Диаметр вала ] 3 мм материал 15 20 30 70 100 2С0 материал

Масштабный фактор ^ Изгиб для угле­родистой стали ],95 0,92 0,88 0,85 0,81 0,76 0,70 0.61 ЯзгиС для леги­рованной стали и кручение для всех сталей

С, 87 0,83 0,77 0,73 0,70 0,65 0,59 0,52

7. Проверка тела червяка на прогиб.

Е=2,х5 X ^ - момент инерции с учетом жесткости витков определяется

б 2 где Е - модуль упругости, Е=2,х5 х 10 кГ/см ;

зависимостью: ^

Х - ^ 0 , 3 7 5 ^- 0 , 3 2 5 ^ ]см'. 64 ч I

1Г[дпвр] кя_цйд^впчной передачи на нагрев

Количество тепла, выделяемого передачей при работе д =632,2 ( 1 - Г^^Ч.П. )А/ч ккал/час.

Количество тепла, отводимого во внешнюю срел^

(^1~К'г(^1~^2УР ккал/час, где ^ - нормаль.^'зп температура смазкя^^у^ о',.* 70 С

^2, - температура окру:кающего воздуха ' ^ = ^, р(м2)- расчетная поверхность охлаждоииь .и. пасчетпую П01зе;;х-ность охлаждения принимают площадь К01тус:1 редуитора, оыкь.^е--уго изнутри маслом, а снаружи - о6л}'В:де:,;ую циркулирующим всо-духом; поЕсг.хность основания оеычно не ./ч... :ь-1етсг,.

82

При наличии ребер у корпуса редуктора в расчетную поверхность включают 50^ площади ребер.

К-п- коэффициент теплопередачи. „„„„ ккал»час

При естественном охлаждении = 7,5 • 15,5 у2 ,рдд •

При обдуве корпуса вентилятором К =18 + 35—Р^Д'Час и'^. град.

Для удовлетворительной работы редуктора необходимо, чтобы соблюдалось равенство:

Если (,) > 9^, то редуктор нагревается выше заданной темпе­ратуры, поэтому следует принять другую систему охлаждения или увеличить поверхность охлаждения.

Расчетная поверхность охлаждения определяется зависимостью

§ 7. Указания к расчету червячных редукторов других типов

а) Червячно-цилиндрический редуктор. Цилиндрическая-передача обычно выполняется на быстроходной сту­пени. Расчет начинают с тихоходной ступени и из условия контакт­ной выносливости определяют межцентровое расстояние червячной передачио Межцентровыы расстоянием быстроходной ступени обычно задаются из конструктивных соображений, т . е . возможности распо­ложить ее ниже плоскости разъема червячной передачи. Из условия контактной выносливости определяют ширину " О " цилиндрических зубчатых колес (см.расчет цилиндрических редукторов).

б) При сочетании работы червячного редуктора с коробкой скоростей, при определении эквивалентного времени работы ^'^экв) " среднего крутящего момента (М^ ) для червячной пере­дачи следует учитывать изменение скоростного режима.

в) Двухступенчатые червячные редукторы. С целью получения налменьших габаритов вторс.1 .;хуаени

число заходов червяка принимают Д^-,= I .

2

83 г) Расчет на прочность глобоидных червячных передач

производится по эмпирическим формулам с использованием гра­фиков и номограмм ( 2 ) .

После вышеуказанных расчетов червячных передач производят ориентировочный расчет вала червячного колеса, расчет шпоночных соединений, определяют конструктивные размеры червячного колеса, элементов корпуса редуктора и выполняют эскизную компоновку всего редуктора.

На эскизе разрабатывают две основные проекции редуктора в масштабе 1 : 1 .

После эскизной разработки конструкции производят окончатель­ный расчет валов и подшипников редуктора.

По полученной скорости скольжения определяют сорт масла и способ смазки, как червячного зацепления, так и подшипников.

ЛИТЕРАТУРА

I. Учебники

I. Иванов '(А.Н, Детали машин. М,,"Высшая школа", 1967. 2. Решетов Д.Н. Детали машин М., Машгиз, 1964, 1974. 3. Добровольский В.А. и др. Детали машин М., Машгиз 1972.

П. Альбомы конструкций 4. Решетов Д.Н. Детали машин. Атлас конструкций. .'Л.,Машгиз, 1968 '3. Решетов Д.ь:. Основы конструирования машин.,,1.,Машгиз, 1967. ь . Анфимов М.'.';. Редукторы. М.,Машгиз, 1972. 7. Ъойко Г.Н. и др.Редукторы и вариаторы. М.,Машгиз, 1964. 8. Куркин С.А. Технология изготовления сварных конструк­

ций. (Атлас). М., Машгиз, 1962.

Справочники

9. Васильс:* З .Ь , др. Справочные таблицы по деталям машин ;1ашгиз. 1Г'65-66 гт.(том 1 и П) и дополнение.

10. Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М., "Машиностроение", 1974.

И , Единая система конструкторской документации. Комитет стандартов, мер и измерительных приборов Совета Мини­стров СССР, 1969.

84. 12. Спицын Н.А. и др. Расчет и выбор подшипников качения.

Справочник. М., "Машиностроение", 1974. 13. Подшипники качения. Каталог - справочник, НИИавто-

пром, 1972. 14. Биргер И.А. и др. Расчет на прочность деталей машин.

Оборонгиз, 1966. 15. Анурьев В.Н. Справочник конструктора-машиностроителя.

М., Машгиз, 1972-73. 16. Детали машин. Расчет и конструирование. Справочник.

Под ред. Ачеркана Н.С. М."Машиностроение", т.1,П,Ш, 1968-69. 17. Справочные данные по электрооборудованию, т . 1 .

Электрические машины общего пользования. М.,"Энергия", 1964.

1У. Учебные пособия 18. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин.

М., Машгиз, 1971. 19. Орлов П.И. Основы конструирования, т . 1 и П. М., "Ма­

шиностроение". 1968,1972. 20. Иванов М.Н., Иванов В.Н. Детали машин. Курсовое про­

ектирование. М., "Выспая школа", 1975. 21. Белый В.А. и др. Зубчатые передачи из пластьассы.

М., Машгиз, 1965. 22. Кудрявцев В.Н, Планетарные передачи, Ы., Машгиз,

1966. 23. Малиновский А.Н. Планетарные передачи. Задания на

курсовое проектирование, особенности и примеры расчетов. МАДИ, 1967.

24. Малиновский А.Н, Планетарные передачи. М., "Высшая школа", 1968.

25. Поляков В . С , Барбаш Н.Д. Муфты, Л. , "Машиностроение", 1973.

26. Курсовое проектирование по деталяы машин (учебное по­собие), МАДИ, 1972,

27. Проектирование механических передач. С.А.Чернявский и др. М., Машгиз, 1967.

28. Михайлова В.А., Исаев Е .Г . , Водейко ВЛ. Методическое пособив по счету привода к курсовому проекту "Детали машин". МАДИ, 1972.

29. Исаев Е.Г. и др. Сборник задач по деталям на'1,т. МАДИ, 1973.

85 30. Николаев Г.А. и др. Расчет, проектирование и изготов­

ление сварных конструкций. М., "Высшая школа", 31 . Биргер И.А. Расчет резьбовых соединений. М.. Оборон­

гиз , 1959. 32. Часовников Л.Д. Передачи защеплением. М., Машгиз,

1969. 33. Пронин Б.А. Клиноременные и фрикционные передачи и

вариаторы. М., Машгиз, 1960. 34. Воробьев И.И. Передачи с гибкой связьв в приводах

станков. М., "Машиностроение", 1971. 35. Воробьев Н.В. Цепные передачи. М., "Машиностроение",

1968. 36. Детали машиы в примерах и задачах. Под ред. Башева

С М . , М.. "Высшая школа". 1970. 37. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины.

М., Яашгиз, 1972. 38. Спиэаковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие

машины. М., Машгиз, 1969.

86 О Г Л А В Л Е Н И Е

ГМВА 1. ПОДБОР Э;1ЕКТР0даИГАТЕЛЯ 3 § 1. Определение потребной мощности на ведомом

звене привода 3 § 2. Ориентировочное определение коэффициента

полезного деГ;ствия привода 4 § 3. Потребная мощность электродвигателя 5

ГЛАВА П. ОБЩЕЕ ПЕРЕМТОЧНОЕ ЧИСЛО ПРИВОДА И ЕГО РАСПРЕ-ДЕ ЕКИЕ ПО СТУПЕНЯМ 5

§ 1. Определение числа оборотов ведомого элемента привода 5

§ 2. Общее передаточное число привода 6 § 3. Распределение передаточного числа по элемен­

там привода /ступеням/ 6

ГЛАВА Ш. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ОБОРОТОВ, МОЩКОСТЕУ; И КРУТЯ­ЩИХ МОЛЕНТОВ НА ВАЛАХ ПРИВОДА 7

§ 1. Число оборотов в минуту валов передачи 7 § 2. Мощности на валах привода 7 § 3. Крутящие моменты на валах привода 7

ГЛАВА 1У. РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ЗАЦДПЛЕНИь 9 § 1. Выбор материала и термообработки зубчатых

колес 9 § 2. Выбор допускаемых напряжений с учетом графика

нагрузки 10

ГЛАВА У. ПОгаДСК 'Л ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА РЕДУКТОРОВ РАЗ-ЖЧНЬ4Л ТИПОВ 13

§ 1. ;к1етодика расчета двухступенчатого цилиндри­ческого редуктора 13

§ 2. Особенности расчета цилиндрических редукторов других типоз 26

§ о. Методика расчета закрытых конических передач с прямым зубом 36

§ 4. Указания к расчету коническо-Ц'ллиндрическлх редукторов 44

§ Ь. Уклозния к расчету открыты.^ конических передач 4о § а. ;дето:1,ика расчета червячных редукторов с31 § 7. Указания к расчету червячных рецукторов дру­

гих типов 82 МТЕРАТУРА = 83

Полп. к печати 12/0-75 •"" Ф. нОХ:1С) 1 !)ум. тип. .N9 3 '1>н 1 м л. 5-5 3<1каз !• 11 Тираж ]000 Цена коп

Типо! рафия Пп-пя МГУ. .\1.>. к11а. .'1сигори