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
PAGE 6
Міністерство освіти та науки України
Слов’янський хіміко-механічний технікум
Методичні вказівки
до виконання розрахунково-практичної роботи
№ 7 „Визначення геометричних параметрів черв’ячної
передачі”
Затверджено
на засіданні ЦМК
________________________
________________________
Розробила Власенко А.А.
м. Слов’янськ - 2013
I Загальні відомості
За допомогою черв'ячної передачі здійснюється передавання обер тового руху між валами, осі яких мимобіжні в просторі і утворюють прямий кут. Черв'ячна передача складається із черв'яка, що має форму гвинта, та черв'ячного колеса, яке на гадує зубчасте колесо з косими зубцями угнутої форми. Передаван ня обертового руху у черв'ячній передачі здійснюється за принципом гвинтової пари, де гвинтом є черв'як, а гайкою є колесо – сектор, вирізаний із довгої гайки і зігнутий по колу.
Порівняно з іншими механічними передачами черв'ячні передачі мають такі переваги:
а) плавність та безшумність роботи при високих швидкостях;
б) достатньо висока надійність та простота догляду в- експлуатації;
в) компактність, тобто малі габаритні розміри при великому пе редаточному числі;
г) можливість виконання передачі самогальмування (неможлива передача обертового руху від черв'ячного колеса до черв'яка).
До недоліків черв'ячних передач належать:
а) порівняно невисокий ККД, що не перевищує у деяких випадках
0,70 – 0,85;
б) потреба використання для черв'ячного колеса дорогих анти
фрикційних матеріалів;
в) низька несуча здатність у порівнянні з зубчастими передачами.
Черв'яки можуть виготовлятись із одним або кількома витками. Стандартом на силові черв'ячні передачі передбачається застосуван ня черв'яків із числом витків z = 1; 2; 4.
Особливістю геометрії черв'ячного колеса є те, що бічні поверхні його зубців утворюються інструментом (черв'ячною фрезою), різальні кромки якого у верстатному зачепленні відтворю ють у просторі початковий твірний черв'як.
Геометричні параметри черв’ячної передачі приведені в табл. 7.1.
Таблиця 7.1 – Розміри черв’яка та колеса
|
Черв’як |
Черв’ячне колесо |
||
|
ділильний діаметр |
d1 = mq |
ділильний діаметр |
d2 = mz2 |
|
діаметр вершин витків |
діаметр вершин зубців |
||
|
діаметр впадин витків |
діаметр впадин зубців |
||
|
довжина нарізуваної частини черв’яка |
при z1 = 1 z1 = 2 |
найбільший діаметр черв’ячного колеса |
|
|
при z1 = 4 |
ширина вінця черв’ячного колеса |
при z1 = 1 z1 = 2 при z1 = 4 |
Для черв’ячної передачі без зміщення міжосьова відстань визначається aw = 0,5 · (d1 + d2). Інколи черв’ячну передачу виготовляють із зміщенням (коригованою) для того, щоб вписати її у задану або стандартну міжосьову відстань. При заданій між осьовій відстані aw коефіцієнт зміщення
Відповідно між осьова відстань
aw = 0,5·m(q + z2 + 2x).
Тоді параметри колеса
За умовою непідрізання зубців коефіцієнт зміщення х у більшості випадків беруть -1 х + 1.
II Приклад розрахунку
Тема Черв’ячні передачі
ПР№7 Визначення параметрів черв’ячної передачі
Мета роботи: навчитися виконувати геометричний розрахунок черв’ячної передачі
Умова роботи: визначити геометричні розміри черв’яка і черв’ячного колеса, знайти сили в зачепленні і викреслити ескіз валу черв’яка
Дано: Р1 = 5,8 кВт
n1 = 1400 об/хв.
U = 10
aw = 125 мм
Спроектувати черв’ячну передачу
7.1 Орієнтувальне значення к.к.д. редуктора [1, с.248]
η = 0,95 · (1 – U/200); (7.1)
η = 0,95 · (1 – 10/200) = 0,903.
7.2 Кутова швидкість валу черв’яка [1, с.259]
w1 = π · n / 30, рад/с (7.2)
w1 = 3,14 ·1400 / 30 = 146,53 рад/с.
7.3 Обертаючі моменти на валах [1, с. 259]
на валу черв’яка
М1 = Р1/w1, Нм (7.3)
М1 = 5,8 · 103/146,53 = 40 Нм.
на відомому валу
М2 = М1 · U · η, Нм (7.4)
М2 = 40 · 10 · 0,903 = 361 Нм
7.4 Число заходів черв’яка і число зубців колеса [1, с. 242]
Приймаю z1 = 4 при U = 10.
z2 = U · z1 (7.5)
z2 = 10 · 4 = 40.
z2 > z2 min = 28 – умова виконана.
7.5 Попереднє значення модуля зачеплення [1, с. 245]
m ≈ (1,4...1,7) · aw / z2, мм (7.6)
m ≈ (1,4...1,7) · 125 / 40 = 4,4 ... 5,3 мм.
Приймаю m = 5 мм [1, с.243] з ДСТУ 2144-76.
7.6 Коефіцієнт діаметра черв’яка [1, с. 242]
q 0,25 · z2, (7.7)
q 0,25 · 40 = 10.
Приймаю q = 10 [1, с. 243].
Значення q і m узгоджуються [1, с. 243]
7.7 Основні розміри черв’яка [1, с. 245-246]
ділильний діаметр
d1 = q · m, мм (7.8)
d1 = 10 · 5 = 50 мм
діаметр вершин витка
(7.9)
ділильний діаметр
(7.10)
довжина нарізаної частини черв’яка
b1 = (c1 + c2 · z2) · m, мм (7.11)
b1 = (12,5 + 0,09 · 40) · 5 = 80,5 мм, збільшуємо b1 на
3m = 3 · 5 = 15 мм [1, с. 242] и принимаем b1 = 95 мм [1, с. 12].
7.8 Основні розміри черв’ячного колеса [1, с. 244-245]
ділильний діаметр
d2 = m · z2, мм (7.12)
d2 = 5 · 40 = 200 мм.
діаметр вершин і впадин зубців
(7.13)
(7.14)
найбільший діаметр
(7.15)
ширина вінця
(7.16)
Приймаємо b2 = 45 мм [1, с. 12].
7.9 Сили, які діють у зачепленні: [1, с. 249-250]
окружна сила на черв’яку і осьова на колесі
(7.17)
.
окружна сила на колесі і осьова на черв’яку
(7.18)
.
радіальна сила на черв’яку і колесі
(7.19)
7.10 Проектування валу-черв’яку
діаметр вихідного кінця валу [1, с.284]
(7.20)
де [τк] = (20...25) МПа – допустиме напруження з кручення;
За ГОСТ 6636-69 приймаємо dв = 30 мм.
Рисунок 7.1 – Ескіз валу-черв’яка
7.11 Проектування колеса
діаметр під колесом [1, с. 284]
(7.21)
За ГОСТ 6636-69 приймаємо dв = 56 мм.
діаметр маточини колеса [2, с. 233]
dмат = 1,6 · dв, мм (7.22)
dмат = 1,6 · 56 = 89,6 мм.
довжина маточини [2, с. 233]
ℓмат = (1,2...1,5) · dв, мм (7.23)
ℓмат = (1,2...1,5) · 56 = (67,2....84) мм
Приймаємо dмат = 90 мм; ℓмат = 71 мм.
товщина ободу [2, с. 235]
δ1 = δ2 = 2 · m = 2 · 5 = 10 мм.
товщина диску колеса [2, с. 235]
с = 0,25 · b2 = 0,25 · 45 = 11,25 мм.
Приймаємо δ1 = δ2 = 10 мм; с = 12 мм [1, с.12].
Рисунок 7.2 – Ескіз колеса
III Контрольні запитання
1. Дайте загальну характеристику черв'ячних передач.
2. Вкажіть їхні основні переваги та недоліки у порівнянні з іншими передачами.
3. Які бувають види циліндричних черв'яків? Чим вони різняться між собою?
4. Назвіть основні параметри черв'яка та запишіть формули для їхнього визна чення.
5. Запишіть формули для визначення основних параметрів черв'ячного колеса.
6. З якою метою виготовляють черв'ячні передачі зі зміщенням?
7. Які сили діють у зачепленні черв’ячної передачі? Формули для їхнього визначення.
8. Чому для черв’ячних передач передбачають тепловий розрахунок? У чому полягає суть цього розрахунку?
9. У чому полягає суть розрахунку черв’яка на жорсткість?
10. Чим відрізняється глобоїдна черв’ячна передача від циліндричної. Чому глобоїдна черв’ячна передача має більшу несучу здатність?
Література
1. Фролов М.И. Технічна механіка. Деталі машин. – М.: Вища шк.., 1990. – 352 с.
2. Чернавський С.О. Курсове проектування деталей машин. – М.: Машинобудування, 1987. – 416 с.