Геометричний розрахунок і конструювання зубчастих коліс

Назва роботи: Геометричний розрахунок і конструювання зубчастих коліс

Предметна область: Виробництво і промислові технології

Опис: Геометричний розрахунок і конструювання зубчастих коліс Геометричний розрахунок виконується в мінімальному обсязі. Визначенню підлягають: ділильні d1 і d2 і початкові dw1 і dw2 діаметри коліс; коефіцієнти зміщення X1 і X2; діаметри кіл вершин.

Розмір файлу: 2 MB

Роботу скачали: 152 чол.

Геометричний розрахунок і конструювання зубч а тих коліс

Геометричний розрахунок виконується в мінімальному обсязі. Визнач е нію підлягають: ділильні d 1 і d 2 і початкові d w 1 і d w 2 діаметри коліс; к о коефіцієнти зміщення X 1 і X 2; діаметри окру ж ностей вершин d a 1 і d a 2; кут зачеплення  w; коефіцієнт торцевого перекр и ку  ; коефіцієнт осьового перекриття   для косозубих коліс. Всі колеса нарізаються рейковим інструмент у ментом або долбяком з вихідним контуром по ГОСТ 13755-81 з параметр а ми: кут профілю  = 20 ; коефіцієнтом головки (ніжки) зуба; коефіцієнт радіальн про го зазору з * = 0,25.

1.1. Швидкохідна косозубая передача

Розрахунок основних розмірів проводять за формулами, за винятком ді а ме т рів d 1 і d 2. Приймають:

# 150; діаметри вершин:

# 150; діаметри западин:

Коефіцієнт торцевого перекриття для косозубих передач:

К о коефіцієнт осьового перекриття:

Сумарний коефіцієнт перекриття:

1.2. Тихохідна прямозубая передача

Коефіцієнти зміщення коліс визначаємо за блокуючим контурам [9], використовуючи лінію 15 # 150; лінію вирівняних питомих ковзань. Су м Марні коефіцієнт зміщення X = X 1 + X 2 = X  з а дан в роздруківці. далі:

# 150; кут зачеплення

# 150; ділильні діаметри наводяться в роздруківці.

# 150; діаметри вершин:

# 150; діаметри западин:

# 150; коефіцієнт перекриття:

де # 150; для кожного з коліс.

1.3. Проектування зубчастих коліс

При обсязі річного випуску понад 100 шт. застосовують двосторонні штампи. Форму зубчастих коліс для цих випадків проектують по рис. 1. Те ​​н кими лініями показана заготовка колеса після штампо в ки.

Для вільної виїмки заготовки коліс з штампа приймають значення штампувальних ухилів γ ≥ 7 ° і радіусів заокруглень R ≥ 6 мм.

Довжину маточини L ст узгодять з довжиною паза:

Діаметр маточини колеса дорівнює [3, с.69]:

Ширину S зубчастого вінця приймають.

Мал. 1. Зубцювате колесо

На торці зубчастого вінця виконують фаски розміром. к о торие округлюють до стандартного (див [3, с.69]). На прямозубих зубчастих коліс виконують під кутом. а при НВ> 350 -. Гострі кромки на торцях маточини, кутах обода притупляють фасками, ра з заходи [1, с.42].

1.3.1. Зубчасте колесо швидкохідної ступені

Довжину маточини L ст.

Діаметр маточини колеса дорівнює [3, с.69]:

Ширину S зубчастого вінця приймають.

У нашому випадку поверхню  k 6 є базою для циліндричного к о лісу 8-го ступеня кінематичної точності з ділильним діаметром d = 220 мм. Відповідно до табл.3.1 ступінь точності допуску співвісності дорівнює 7. За табл.6 в е личина допуску співвісності дорівнює 0,050 мм.

в) циліндричний посадочних поверхонь для підшипників кач ення.

Допуск циліндричної Т  цих поверхонь задають для обмеження величини спотворення геометричної форми доріжок кочення кілець підшити п ників. Рекомендується приймати Т   0,3 t d. де t d # 150; допуск розміру посад ч ної поверхні вала. У нашому випадку під цапфи підшипника  40 k 6 допуск ц і ліндрічності дорівнює Т  = 0,3 t d = 0,3 (0,018-0,002) = 0,016 мм. Т  = 0,3 · 0,016 = 0,005 мм.

г) циліндричний посадочних поверхонь валу.

Допуск циліндричної Т  обмежує нерівномірність контактних тисків по посадкової поверхні. Рекомендується прин і мати Т  = 0,3 t d # 150; для зубчастих коліс, де t d # 150; допуск розміру посадкової поверхн про сти вала.

Для посадкової поверхні  52 d 11 допуск циліндричної дорівнює Т  = 0,005 мм.

д) Перпендикулярність базових торців валів для підшипників кач ення. Допуск перпендикулярності Т  (по ГОСТ 24643-81) призначають для зменшення перекосу кілець підшипників і пов'язаної з ним орієнтації д про ріжків кочення. Значення одеського форуму приймають по табл. 3.2 для посадкового діаме т ра підшипника d n в залежності від типу підшипника кочення і соответств у -ющей йому ступеня точності допуску перпендикулярності: 8-я # 150; для кульку про вих радіальних.

Інтервали разм е рів, мм

У нашому випадку на обох цапфах валу  40 k 6 встановлюється кульку про вий радіальний підшипник. Оскільки підшипник Упир а ється в торець поверхні  43. За табл.8 допуск перпендикулярності Т  на діаметрі d = 40 мм для 8-го ступеня то ч ності допусків перпендикулярності дорівнює 25 мкм. У зв'язку з тим, що факт і но підшипник упирається в кільце розпору, це вимога на кресленні не указ а ється.

е) Паралельність і симетричність розташування паза вала. Допуск паралельності Т  і симетричності Т  призначають для забезпеч е чення б про леї рівномірного контакту робочих поверхонь паза і шпонки. Ці значення рекомендується прин і мати в залежності від допуску t ш на ширину паза за формулами:

Т   0,5 t ш и Т   2 t ш.

Значення допуску Т   0,5 t ш = 0,5 [-0,019- (0,061)] = 0,021 мм. У відпо т но до базовим поруч числових значень допусків в табл.3.1 [4] отримане значення округляємо до 0,02 мм.

Значення допуску Т   2 t ш = 2 [-0,019 - (- 0,061)] = 0,084 мм. Відповідно до табл.3.1 [5] отримане значення округляємо до 0,08 мм. Тут символ Т озн а чає, що вказується повна ширина відповідного поля д о пуску.

3.2. Розрахунок відхилень розмірів, допусків форми зубчастого колеса швидкохідної ступені

3.2.1. Розрахунок відхилень розмірів зубчастого колеса

Осьові розміри, що визначають довжину маточини і ширину зубчастого вінця, приймають по складального креслення редуктора.

Граничні відхилення ширини зубчастого вінця призначають в завис і мости від ступеня точності передачі по табл. 3.3. У нашому випадку для 8 степ е ні точності встановлюємо для діаметра вершин проста в лено по табл.5 226 h 11 (-0,29). а для ширини вінця # 150; 28 h 13 (-0,33) (см.табл.2.1 [5]).

Вільні розміри, що визначають конфігурацію і розміри маточини і діска.Оні приймаються відповідно до рекомендацій, наведених и ми [С.41-46, 3].

Розміри поперечного перерізу паза і їх граничні откл про нання визначають відповідно до табл.4.6 [5]. У нашому випадку відповідно до Закону № т но до табл.4.6 [5] проставлена ​​ширина паза b = 16 мм і глибина паза у втулці A = 52 + t 2 = 52 + 4,3 = 56,3 мм. На підставі рекомендацій [5, с 19] на кресленні проставлено: 16 J S 9 ( 0,021) і 56,3 +0,2.

3.2.2 Розрахунок допусків форми зубчастого колеса швидкохідної ступені

а) циліндричний базового отвори. Допуск циліндричної Т  б а поклик про го отвору А приймають приблизно рівним 0,3 t a. де t a - допуск діаметра отвору. Допуск обмежує нерівномірність контактних тисків по посадкової поверхні базового відпові р сті А.

У нашому випадку  52Н7 допуск циліндричної дорівнює Т  = 0,5 t d = 0,5 · 0,03 = 0,015 мм. Після округлення [таб.3.1, 3.2] Т  = 0,012 мм.

б) Паралельність торців маточини.

Допуск паралельності T // задають для вузьких з відношенням довжини до її ді а метру. У нашому випадку.

в) Радіальне биття зубчастого вінця.

Допуск радіального биття зубчастого вінця приймаємо [4] в залежимо про сти від кінематичної точності передачі, модуля і делительного діаметрами зубч а того колеса. При 8 ступеня точності, m = 2,5 мм і d = 226мм F r = 0,063 мм.

г) Паралельність і симетричність розташування паза маточини

Допуск паралельності Т  і симетричності Т  призначають для забезпеч е чення більш рівномірного контакту робочих поверхонь паза маточини і шпонки. Ці значення рекомендується прин і мати в залежності від допуску t ш на ширину паза по форм у лам:

Т   0,5 t ш и Т   2 t ш.

Значення допуску Т   0,5 t ш = 0,5 [0,021 - (- 0,021)] = 0,021 мм. У відпо т но до базовим поруч числових значень допусків в табл.3.1 [4] п про лучанин значення округляємо до 0,02 мм.

Значення допуску Т   2 t ш = 2 [0,021 - (- 0,21)] = 0,084 мм. Відповідно до табл.3.1 [5] отримане значення округляємо до 0,08 мм. Тут символ Т озн а чає, що вказується повна ширина відповідного поля д о пуску.

3.3 Розрахунок довжини загальної нормалі зубчастого колеса швидкохідної ст у пені і шестерні тихохідної ступені.

3.3.1 Розрахунок довжини загальної нормалі зубчастого колеса

Довжину загальної нормалі для циліндричний коліс з зовнішнім косими зубами розраховує за формулою:

де - нормальний модуль;

 кут профілю вихідного контуру; по стандарту ГОСТ 13755-81;

 число контрольованого колеса;

 число зубів в довжині загальної нормалі;

х  коефіцієнт зміщення;

 евольвентний кут, що відповідає куту профілю. кіт про рій перебувати за формулою:

де  торцевої кут профілю вихідного контуру:

Число зубів для циліндричних коліс при невеликих ко і ента зміщення (х<1):

Округливши отримане значення до найближчого цілого числа, п про лучім.

Допуск на довжину загальної нормалі приймаємо [6]

3.3.2 Розрахунок довжини нормалі шестерні тихохідної ступені

Довжину загальної нормалі для шестерні з зовнішніми прямими зубами ра з рах і таем за формулою:

 евольвентний кут, що відповідає куту профілю. якої знаходиться за формулою:

Число зубів у загальній нормалі знайдемо за формулою (3.4)

Округливши отримане значення до найближчого цілого числа, п про лучім.

Допуск на довжину загальної нормалі приймаємо [6]

4. Мастило редуктора

Для зменшення втрат потужності на тертя і зниження інтенсивності зносу поверхонь, що труться, а також для запобігання їх від заїдання, з а Дірів корозії і кращого відведення теплоти труться поверхні деталей повинні мати надійне змащення.

Для проектування редуктора застосуємо картерів системи мастила, найбільш поширену в машинобудуванні. У корпус редуктора або до про боязкі передач заливають масло так, щоб вінці коліс були в нього занурений е ни. При їх обертанні масло захоплюється зубами, розбризкується потрапляє на внутрішні стінки корпусу, звідки стікає в нижню його частину. Всередині до р Пусан утворюється суспензія часток масла в повітрі, яка покриває повер х ність розташованих усередині корпусу деталей. Картерів систему змащення застосовують при окружної швидкості зубчастих коліс від 0,3 до 12,5 м / с. У нашому випадку окружні швидкості швидкохідної і тихохідної ступенів знаходяться в цих межах, тому прим е ня такої системи мастила цілком виправдано.

У двоступеневої передачі при окружної швидкості ≥ 1 м / с (як в нашому випадку) в масло досить занурити тільки колесо тихохідної ст у пені, а максимальним рівень приймається рівним третини радіусу колеса т і хоходной ступені. [3, стр199]. Таки чином мінімальний рівень масла р а вен 87 мм, а максимальним 109 від днища реду до тора.

Приблизний обсяг масла, необхідного для змащення реду до тора:

де а b # 150; площа днища;

Заливаємо в редуктор масло в кількості 12 л.

Підшипники змащуються тим же маслом, що і деталі передач, стек а ющим зі стінок корпусу.

При роботі передач масло поступово забруднюється продуктами зносу. З плином часу воно старіє. Властивості його погіршуються. Тому масло, налите в корпус редуктора, періодично змінюють. Для цієї мети в корпусі предусматр і вают зливний отвір, що закривається пробкою з циліндричним різьбленням (рис. 4.1). Розміри пробки:

Мал. 4.1. пробка мастилозливного

Для спостереження за рівнем масла в корпусі встановлюють маслоуказат е чи жезлові (щупи) (рис. 4.2). Виконання похилого щупа викликає недо про торие технологічні труднощі при формуванні корпусу і свердлінні Накло н ного про т верстия, тому вертикальне виконання краще.

При тривалій роботі в зв'язку з нагріванням масла та повітря підвищується тиск усередині корпусу, що призводить до просочування масла через уплотн ення і стики. Щоб уникнути цього, внутрішню порожнину корпусу повідомляють із зовнішнім середовищем шляхом уст а новки отд у шин в його верхніх точках

Мал. 4.2. маслоуказатель

Дана конструкція реду до тора дозволяє здійснювати незалежну збірку редуктора. В першу чергу на вали встановлюються зубчасті колеса, потім наполегливі втулки, підшипники, регулювальні кільця, що забезпечують регул і ровку осьових зазорів, маслоотражательних шайби. Потім встановлюються ма н Жети і кришки підшипників з отворами для кінців валів. Далі в корпус встановлюються вали, а також глухі кришки. На корпус встановлюють кришку, яка фіксується штифтами, потім кришка кріпиться стяжними болтами. На корпус встановлюють маслоуказат е чи і зливну пробку. Потім в корпус ч е рез отвір люка заливають масло. Після цього на кришці корпусу устанавл а ється кришка люка.

5. Компонування приводної станції

Для з'єднання електродвигуна з вхідним валом редуктора і з користей у третьому пружну втулочно-пальцеве муфту, так як ці муфти досить прості за конструкцією, зручні при заміні пружних елементів і не є жорстких вимог до компенсує спосо б ності.

Попередньо вибираємо муфту МУВП-30, що відповідає ста н Дарту ГОСТ 21424-93.

Виконаємо перевірочний розрахунок пружних елементів на зминання і впав ь ців муфти на вигин.

Допускаючи, що навантаження між пальцями розподілена рівномірно, можемо використовувати формулу для розрахунку пружних елементів муфти на см я тя.

де - крутний момент,

- діаметр пальця, рівний 16мм,

z-число пальців, рівне 4,

- діаметр окружності розташування пальців, для муфти МУВП-30 = 94мм,

- довжина пружного елемента, що дорівнює 28мм

Момент, що обертає визначаємо за формулою:

де - номінальний тривало діючий момент на електро про двигун,

до- коефіцієнт режиму роботи. При рівномірному навантаженні к = 1,4

Пальці муфти виготовляють зі сталі 45 і розраховують на і з гинув:

де з # 150; зазор між напівмуфтами, рівний 5мм

де -предел плинності матеріалу пальців. Для стали 45 МПа [6, том 1, стр88].

Звідси робимо висновок про те, обрана муфта працездатна і ін і Меним в нашому випадку.

Для муфти МУВП-30 по ГОСТ 21424-93 граничні зміщення валів слід приймати:

5.2 Конструювання плити приводної станції

При монтажі проводів, що складається з електродвигуна, редуктора, повинні бути витримані певні вимоги точності отн про сительно положення вузлів. Для цього вузли приводу встановлюють на зварних рамах або литих пл і тах.

При великосерійному виробництві вигідно як в нашому випадку, екон про мически доцільно застосувати плити [3, С311]

Плити виготовляють у вигляді відливок із сірого чавуну марок СЧ12 і СЧ15, в нашому випадку СЧ15.

Товщина стінок знайдемо за рекомендаціями [1, стор. 234] в залежності від наведеного габариту корпусу N.

де L. B і H # 150; довжина, ширина і висота корпусу.

Приймаємо δ = 8 [1, стор. 234]

Через утворення пористої і раковини вкрай небажано мати великі горизонтально розташовані поверхні, тому в горизонтальн ь ної стінці плити робимо вікна. Для відновлення ранків а ченной міцності і жорсткості, викликаних застосуванням вікон, окай ​​м ляем останні невисокими контурними ребрами.

Плиту кріпимо до підлоги фундаментними болтами, які розміщують на припливах. Діаметр болтів d = 18мм приймаємо по рекоменд а циям [1, с.313]

5 Методичні вказівки до курсового проектування по деталях м а шин. Ч.2. Оформлення робочих креслень деталей / Упоряд. В.А.Беляев, В.Н Ру б цов, Уфа: вид. Уфимського ордена Леніна авіаційного інституту ім. С. О р джонікідзе, 1988.-26 с.

Для цього задайте в якості фактів наступні відносини між об'єктами предметної області: prents X Y X є батьком Y; mnX X чоловік; womnX X жінка. Визначте як правил використовуючи відносини prents mn womn наступні відносини: sisterX Y X є сестройY; brotherX Y X є братом Y; ftherX Y X є батьком Y; motherX Y X є матір'ю Y; grndftherX Y X є дідусем Y; grndmotherX Y X є бабусею Y. untX Y X є тіткою Y через.

Для завдання форми сигналу використовується функціональний джерело напруги NFV Component nlog Primitives Function Sources NFV.2 Схема для дослідження спектрів різних сигналів для різних стандартів умовних графічних зображень Задати як сигнал одиночний прямокутний імпульс амплітудою 4 В і тривалістю 2 NN мс. У різних графічних вікнах задати висновок наступних графіків: Залежності заданого сигналу VE1 від часу t; Спектру досліджуваного сигналу залежності величини гармонік HRMVE1 від частоти f.