Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
3. КОНСТРУИРОВАНИЕ ОТКРЫТЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
3.1. Конструирование открытых цилиндрических зубчатых передач
Открытые цилиндрические передачи выполняют с прямыми зубьями и применяют при окружных скоростях колес м/с. Вследствие по вышенного изнашивания зубьев открытые передачи считают прирабаты вающимися.
Проектировочным расчетом открытых зубчатых передач считается расчет зубьев на выносливость при изгибе.
Несмотря на различие в расчете открытых передач от закрытых, в нем много общего, поэтому следует руководствоваться при расчетах фрагментами предыдущего материала, обозначенного ссылками.
3.1.1. Описание блок-схемы алгоритма расчета открытых
цилиндрических передач (рис.29)
Исходные данные (получены из кинематического расчета привода):
- крутящий момент на шестерне цилиндрической открытой пере дачи, Нмм;
- передаточное число открытой цилиндрической передачи;
- частота вращения шестерни, об/мин.
1. Выбрать материал по табл. 13. Для открытых передач следует применять дешевые марки стали типа 45, 45Л с термообработкой Н<350 НВ.
2. Назначить число зубьев шестерни =17-24.
Определить число зубьев колеса .
3. Определить допускаемое напряжение изгиба для шестерни (см. §2.1).
4. Определить коэффициент формы зуба в зависимости от (см. табл. 19).
5. Определить коэффициенты:
- коэффициент неравномерности нагрузки по ширине венца (см. табл. 17), вспомогательный параметр определить по табл.16;
- коэффициент динамической нагрузки. Для тихоходных передач =1...1,1.
|
Рис. 29. Блок-схема расчета открытой цилиндричес кой передачи |
6. Определить модуль передачи
, мм.
Полученный модуль округлить до ближайшего стандартного значения согласно ГОСТ 9563-60 (см.табл.18).
7. Определить основные размеры зубчатой пары:
- диаметр начальных окружностей , мм; , мм
- ширину зубчатого венца колеса , мм;
- ширину шестерни мм.
8. Осуществить проверочный расчет для предотвращения оста точной деформации или хрупкого излома зубьев при действии максимальной нагрузки (см. § 2.2, п. 23-25).
Провести сравнение :
- если "нет", то необходимо вернуться к блоку 2 и выбрать более прочный материал;
- если "да", то перейти к следующему блоку.
9. Определить размеры зубчатой пары:
- диаметры вершин зубьев ; , где - высота головки зуба;
- диаметры окружностей впадин ; , где - высота ножки зуба;
- межосевое расстояние .
10. Определить силы, действующие в зацеплении:
окружную силу
, H;
радиальную силу
, H,
где - угол зацепления.
Осевая сила для прямозубой передачи равна нулю: .
3.1.2. Конструкция открытых
цилиндрических зубчатых колес
Поскольку открытые цилиндрические передачи в приводе исполь зуются для передачи больших крутящих моментов при малых частотах вращения, то, как правило, они имеют значительные габаритные раз меры. Поэтому зубчатые колеса открытых передач изготавливают ков кой, штамповкой или литьем. Кроме того, для уменьшения стоимости изделия возможно зубчатое колесо изготавливать из двух частей, т.е. центр делать из дешевых материалов, а бандаж из конструкци онных сталей (рис. 30).
Ступицу колес цилиндрической передачи располагают или симмет рично относительно венца, или асимметрично в зависимости от зада чи конструирования сборочной единицы. С целью облегчения колеса необходимо предусматривать максимально возможное снятие лишнего металла, но не в ущерб его прочности. На основании опыта констру ирования на рис. 30 представлены оптимальные размеры для колес различных способов изготовления. Изготовление колеса по рекомендуемым параметрам дает равнопрочность конструкции и не требует дополнительных расчетов отдельных его элементов.
|
ковка; штамповка |
литье составные |
|
мм; ; ; где d – диаметр вала; ; ; |
мм; ; ; ; ; ; где d – диаметр вала; ; ; |
|
(- минимальная толщина ступицы) |
Рис. 30. Конструкции открытых цилиндрических зубчатых колес
Что касается изображения открытых колес на чертеже, то здесь можно воспользоваться теми же рекомендациями, что и для закрытых (см. рис. 9).
3.2. Конструирование открытых конических
зубчатых передач
Проектировочный расчет открытой конической передачи ведется так же, как и для открытой цилиндрической передачи, только не выносливость зубьев при изгибе. Поэтому рекомендации, данные для открытых ци линдрических передач, можно использовать и для открытых конических передач.
3.2.1. Описание блок-схемы расчета
открытых конических передач (рис. 31)
Рис. 31. Блок-схема расчета открытой конической зубчатой передачи
Исходные данные (получены из кинематического расчета привода):
- крутящий момент на шестерне, Нмм;
- крутящий момент на колесе, Нмм;
U - передаточное число открытой конической передачи;
- частота вращения шестерни, об/мин.
1. Выбрать материал для шестерни и колеса (см. табл. 13).
2. Выбрать число зубьев шестерни и определить :
= 17…20; .
3. Определить допускаемые напряжения изгиба для шестерни и для колеса (см. § 2.1).
4. Определить коэффициенты формы зуба , по эквивалент ному числу зубьев (см. табл. 19).
; ,
где , - углы начальных конусов, ; при .
5. Определить слабый элемент передачи по минимальному соотношению
.
6. Определить коэффициенты:
- вспомогательный параметр, отражающий зависимость рабочей ширины зацепления относительно среднего диаметра шестерни, при (см. §2.3, п. 2);
- коэффициент неравномерности нагрузки по ширине венца (см. табл. 17);
- коэффициент динамической нагрузки (для тихоходных передач ).
7. Определить средний нормальный модуль по наиболее слабому элементу передачи (см. п. 5):
, мм.
8. Определить внешний окружной модуль , мм. Полученный модуль округлить до ближайшего большего значения сог ласно ГОСТ 9563-60 (см. табл. 18).
9. Определить основные размеры зубчатой пары:
- по гостированному модулю уточнить средний модуль :
, мм;
- внешнее конусное расстояние: , мм;
- ширину зубчатого венца: ;
- средние диаметры: шестерни , мм;
колеса , мм.
10. Осуществить проверочный расчет для предотвращения остаточ ной деформации или хрупкого излома зубьев при действии максималь ной нагрузки (см. §2.2, п. 23-26).
Провести сравнение:
- если "нет", то вернуться к блоку № 2 и выбрать более прочный ма териал;
- если "да", то перейти к следующему блоку.
11. Определить параметры передачи (см. §2.3, п.9).
12. Определить силы в зацеплении (см. § 2.3, п. 10).
3.2.2. Конструкция открытых
конических зубчатых колес
Все особенности конструирования, перечисленные для откры тых зубчатых цилиндрических колес, можно отнести и к открытым зуб чатым коническим колесам. Выработанные практикой параметры конструк ции для конических колес представлены на рис. 32.
|
, мм , мм
, мм |
||
|
а) |
б) |
Рис. 32. Конструкции открытых конических зубчатых колес:
а – литое; б - составное
3.3. Система смазки открытых передач
Для открытых зубчатых передач, работающих при окружных скоростях до 4 м/с, обычно применяют периодическое смазывание весьма вязкими маслами или пластичными смазками типа ЦИАТИМ 201 или ЛИТОЛ 24, которые наносят на зубья через определенные промежутки времени. В некоторых случаях применяют капельное смазывание из корыта (при м/с), наполненного вязким маслом и расположен ного под зубчатым колесом.
66