Реферат по предмету "Промышленность, производство"


Розрахунок черв’ячних передач

Зміст
Вступ
1. Теоретичначастина
1.1Матеріали черв’яка і колеса
1.2Допустимі напруження
1.3 Міжосьова відстань передачі
1.4 Основні параметри передачі
1.5 Розміри черв’яка і колеса
1.6Перевірочний розрахунок передачі на міцність
1.7Коефіцієнт корисної дії черв’ячної передачі
1.8 Сили в зачепленні
1.9 Перевірка зубців колеса за напруженнямизгину
1.10 Тепловий розрахунок
2. Практична частина. Розрахунок черв'ячної передачі
2.1Вибір матеріалу черв'яка і колеса
2.2Допустимі напруження
2.3 Міжосьова відстань
2.4Основні параметри передачі
2.5Геометричні розміри черв'яка і колеса
2.6Перевірочний розрахунок передачі на міцність
2.7К.к.д. передачі
2.8Сили в зачепленні
2.9Тепловий розрахунокЛітература
 

 
Вступ
Контрольна робота з дисципліни «Прикладна механіка таоснови конструювання» на тему «Розрахунок черв’ячних передач».
Черв'ячні передачі застосовують для передачіобертального руху між валами, у яких кут схрещування осей звичайно складає 900.
Вони складаються з черв'яка-вала з гвинтоподібноюнарізкою і черв'ячним колесом. У більшості випадків ведучим є черв'як.
Для облягання тіла черв'яка вінець черв'ячного колесамає зубці дугоподібної форми, що збільшує довжину контактних ліній у зонізачеплення.
У черв'ячній парі менш міцним елементом є зуб колеса,для якого можливі усі види руйнувань і ушкоджень, що зустрічаються в передачахзачепленням: втомлювальне викрошування, зношування, заїдання і поломка зубцівколес (останнє зустрічається рідко).
Черв'як і колесо повинні утворювати антифрикційнупару, мати міцність, зносостійкість й опором заїданню через значні швидкостіковзання в зачепленні.
Мета роботи – получити теоретичні навички з розрахункучерв’ячних передач та вміти використовувати здобуті знання на практиці.

1. Теоретична частина
Вихідними даними є:
/> - обертальній момент на колесі, Н·м;
ω – кутова швидкість колеса рад/с;
u — передаточне число;
/> - час роботи передачі.
1.1 Матеріали черв’яка і колеса
Черв’як виготовляють зі сталей таких марок, як ізубчасті колеса.
При потужностях передач до 1 кВт і порівняно малійтривалості роботи застосовують сталі з термообробкою “поліпшення” з твердістю />.
Для передач з більшою потужністю і більш тривалихзастосовують сталі з загартуванням до твердості />,шлифуванням і поліруванням витків.
Матеріал для виготовлення черв’ячних коліс визначаютьза табл. 1 в залежності від швидкості ковзання, яку попередньо визначають заформулою
/> (1)Таблиця 1 Матеріали для виготовленнячерв’ячних коліс
Групи
матеріалів Матеріал Спосіб лиття Механічні характеристики
/>
/>
/> 1
Бронза ОНФ 10-1-1
/> Ц 290 170 -
Бр ОФ 10-1
/>
З
М
230
250
140
200
Бр ОЦС 6-6-3
/>
З
М
180
200 90
Бр ОЦС 5-5-5
/> Ц 220 2
Бр АЖН 10-4-4
/> МЦ
600
600 200 -
Бр АЖ 9-4
/>
З
М
Ц
400
500
500
ЛАЖМц 66-6-3-2
/> ЗМЦ
600
650
700 240
ЛМцС 10-3-15
/> З 340 140 3
СЧ 12
СЧ 15
СЧ 18
/> З - -
280
320
360
Спосіб лиття:
З – в землю, М – в металеву форму, Ц – відцентровий
1.2 Допустимі напруження
Допустимі контактні напруження визначаються для групматеріалів:
— 1 група
/> (2)
де />-коефіцієнт довговічності.

/> (3)
де N — загальне число циклів зміни напружень.
/> (4)
Якщо за розрахунком />,то приймають />.
Коефіцієнт /> ураховуєінтенсивне зношення зубців. Його приймають в залежності від швидкості ковзанняза таблицею 2.Таблиця 2 Коефіцієнт />
/> м/с 5 6 7 ≥8
/> 0,95 0,88 0,83 0,8
/> - допустиме контактне напруження причислі циклів зміни напружень, яке дорівнює 107.
/> (5)
Коефіцієнт 0,75 – для черв’яків при /> 0,9 — для черв’яків при />
— 2 група
/> (6)
де /> длячерв’яків при твердості />, /> для черв’яків притвердості />
— 3 група
/> (7)
Допустимі напруження згину
/> (8)
де /> -коефіцієнт довговічності.
/> (9)
де N – загальне число циклів зміни напружень.
Якщо за розрахунком />, то приймають />.
/> - допустиме напруження згину.
Для матеріалів
1 и 2 груп: />
3 групи: />
1.3 Міжосьова відстань передачі
 
/> (10)
Отримане значення міжосьової відстанізаокруглюють після переведення у міліметри в більший бік до стандартноївеличини, за рядом: 80, 100, 125, 140, 160, 200, 225, 250, 280.

1.4 Основні параметри передачі
Число витків черв'яка Z1 залежитьвід передаточного числа u:
Uпонад 8 до 14понад 14 до 30понад 30
Z1 4 2 1
Кількість зубців колеса
/> (11)
Попередні значення:
— модуля передачі
/> (12)
— коефіцієнт діаметра черв’яка
/> (13)
В цю формулу слід підставити стандартнезначення модуля m, яке визначають за таблицею 3.
Таблиця 3 Модуль і коефіцієнт діаметрачерв’якаm, мм 2,5; 3,15; 4,5 6,3; 8; 10; 12,5 16 q 8; 10; 12,5; 16; 20 8; 10; 12,5; 14; 16; 20 8; 10; 12,5; 16
Отримане значення q заокруглюють донайближчого стандартного.
Мінімально допустиме значення q з умовжорсткості черв’яка />.
Коефіцієнт коригування
/> (14)
Якщо />,слід змінити /> або m.
Фактичне передаточне число />не повинне відрізнятись відзаданого більш, ніж на 4%, тобто
/>
1.5 Розміри черв’яка і колеса
Розміри черв’яка і колеса (рис. 1)
/>
Рис.1. Черв’як і черв’ячне колесо.
Ділильний діаметр черв’яка
/> (16)
Діаметр вершин витків

/> (17)
Діаметр западин
/> (18)
Довжина нарізної частини черв’якапри числі витків
/>/>; (19)
/>/>. (20)
Для черв’яків, які фрезують ішліфують, отриману довжину /> збільшують:
при />-на25 мм; при />-на 35...40 мм.
Діаметр ділильного кола колеса
/> (21)
Діаметр кола вершин зубців
/> (22)
Найбільший діаметр колеса
/> (23)
Діаметр западин

/> (24)
Ширина вінця
/>/> (25)
/>/> (26)
1.6 Перевірочний розрахунок передачіна міцність
Спочатку уточнюють допустименапруження за реальним значенням швидкості ковзання
/> (27)
де /> -окружна швидкість черв’яка;
/> - кут підйому лінії витка (таблиця 4).
Таблиця 4 Кут підйому лінії витка
/>
Кут /> при коефіцієнті /> діаметра черв’яка 8 10 12,5 14 16 20 1
/>
/>
/>
/>
/>
/> 2
/>
/>
/>
/>
/>
/> 4
/>
/>
/>
/>
/>
/>
За отриманим значенням /> уточнюютьдопустиме напруження />. Визначаютьрозрахункове контактне напруження

/> (28)
де k – коефіцієнт концентрації навантаження;
/> при />
/> при />
 
1.7 Коефіцієнт корисної діїчерв’ячної передачі
Коефіцієнт корисної дії черв’ячної передачі
/> (29)
де /> -зведений кут тертя, який визначається експериментально.
До нього залучені також відноснівтрати потужності в зачепленні, в опорах та на перемішування мастила. Числовезначення кута тертя /> між черв’яком іколесом приймають за таблицею 5.
Таблиця 5 Кут тертя />
/> 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3 4 7 10 15
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/> Менше значення /> -для олов’яної бронзи, більше – для безолов’яної бронзи, латуней і чавунів.

1.8 Сили в зачепленні
Сили в зачепленні (рис. 2).
/>
Рис.2. Розподіл сил у черв’ячнійпередачі.
Окружне зусилля на колесі дорівнюєосьовій силі на черв’яку
/> (30)
Окружне зусилля на черв’якудорівнює осьовій силі на колесі
/> (31)
Радіальне зусилля
/> (32)

Для стандартного кута /> />
 
1.9 Перевірка зубців колеса за напруженнямизгину
Розрахункове напруження згину
/> (33)
де />коефіцієнтнавантаження;
/> - коефіцієнт форми зуба, якийприймають за таблицею 6 в залежності від еквівалентної кількості зубців, якувизначають за формулою
/> (34)
Таблиця 6 Коефіцієнт форми зуба />
/> 20 24 26 28 30 32 35 37 40 45
/> 1,98 1,88 1,85 1,80 1,76 1,71 1,64 1,61 1,55 1,48
/> 50 60 80 100 150 300
/> 1,45 1,40 1,34 1,30 1,27 1,24
1.10 Тепловий розрахунок
Особливість черв’ячних редукторів – велике виділеннятеплової енергії, в зв’язку з чим його перевіряють на нагрівання.
Потужність черв’яка

/> (35)
Температура нагрівання мастила без штучногоохолодження
/> (36)
Теж саме з вентилятором
/> (37)
Поверхня охолодження (А, м2)дорівнює сумі поверхонь усіх його стінок, окрім поверхні днища, якою вінкріпиться до плити або рами.
Приблизно поверхня охолодження корпусу можебути знайдена за таблицею 7.
Таблиця 7 Поверхня охолодженнякорпусів черв’ячних редукторів
/> 80 100 125 140 160 180 200 225 250 280
/>/> 0,19 0,24 0,36 0,43 0,54 0,67 0,8 1 1,2 1,4
Коефіцієнт тепловіддачі /> (більші значення – придобрих умовах охолодження)
Коефіцієнт тепловіддачі /> приобдуванні вентилятором приведений у таблиці 8.
Таблиця 8 Коефіцієнт тепловіддачі /> при обдуванні вентилятором
/> 75 100 150 300
/> 17 21 29 40
де /> -кутова швидкість вентилятора;
/> - максимально допустима температура нагріваннямастила.

 
2. Практична частина. Розрахунок черв'ячної передачі
 
Розрахувати черв'ячну передачу за такимивихідними даними:
/>
черв'як колесо передача напруження
2.1 Вибір матеріалу черв'яка і колеса
Передача довгостроково працююча, тому приймаємо длячерв'яка сталь 40 з термообробкою, варіант – поліпшення і загартування СВЧ,HRC45...50. Витки шліфовані і поліровані.
Для вибору матеріалу колеса визначимоорієнтовну швидкість ковзання.
/>
Для колеса вибираємо бронзу ОЦС 6-6-3, виливок уметалеву форму.
Механічні характеристики:
/>(за табл.1).
2.2 Допустимі напруження
Обрана бронза відноситься до матеріалів 1групи.
Контактні напруження
/>
/>

/> - коефіцієнт довговічності. Загальнечисло циклів зміни напруження.
/>Тоді
/>
Коефіцієнти /> (інтерполюємо).Вихідне допустиме контактне напруження (при HRC >45)
/>
Допустимі контактні напруження
/>
Допустимі напруження згину
/>
Коефіцієнт довговічності
/>
Базове допустиме напруження згину
/>
/>
Допустиме напруження згину
/>
2.3. Міжосьова відстань
Міжосьова відстань передачі
/>
Після заокруглення її у більший бік до стандартногозначення отримуємо
/>
 
2.4 Основні параметри передачі
Підбираємо основні параметри передачі.
Число витків черв'яка /> числозубців колеса />. Приймаємо />
Модуль передачі
/>
Найближче стандартне значення />
Коефіцієнт діаметра черв'яка
/>
Мінімальне значення /> Приймаємо/> (табл. 3).
Коефіцієнт коригування інструмента
/>
Остаточно маємо наступні параметри передачі
/>
Фактичне передаточне число
/>Відхилення від заданого
/>
 
2.5 Геометричні розміри черв'яка іколеса
Ділильний діаметр черв'яка.
/>Діаметр вершин витків
/>Діаметр западин
/>Довжина нарізаної частини
/>Витки шліфують, тому остаточно /> Діаметр ділильної колаколеса
/>
Діаметр кола вершин зубів
/>Діаметр колеса найбільший
/>Ширина вінця
/>
2.6 Перевірочний розрахунок передачіна міцність
За табл. 4 для /> і/> кут />
Кутова швидкість черв'яка
/>
Окружна швидкість на черв'яку
/>
/>Швидкість ковзання
/>
Коефіцієнт /> визначаютьза таблицею 2, інтерполюючи.
Допустимі контактні напруження

/>Окружна швидкість на колесі
/>
Тоді коефіцієнт />
Розрахункове контактне напруження
/>
Воно менше допустимого />
 
2.7 К.к.д. передачі
За табл. 5 кут тертя (інтерполюючи) />
К.к.д. передачі
/>
2.8 Сили в зачепленні
 
Окружна сила на колесі й осьова сила на черв'яку.
/>
Окружна сила на черв'яку й осьова сила наколесі
/>
Радіальна сила
/>
Перевірка зубців колеса за напруженнями згину.
Еквівалентне число зубців
/>
За табл. 6 коефіцієнт />
Окружна швидкість на колесі
/>
Тоді коефіцієнт навантаження /> (при />).
Розрахункове напруження згину
/>
що менше допустимого />

 
2.9 Тепловий розрахунокПотужність на черв'яку
/>
Поверхня охолодження корпуса /> Коефіцієнт />
Приймаємо попередньо, що відведення теплоти будевідбуватися без штучного охолодження, тоді температура мастила
/>
що є припустимим, тому що />
Література
 
1. Иванов М.Н. Детали машин.-М.: Высш.шк., 1984.-336с.
2. Заблонский К.И. Детали машин.-К.: Вища шк.,1985.-506 с.
3.Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А. Расчет и проектирование деталей машин.-Харьков:Віща шк.,1996.-276 с.
4.Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. –М.: Высш.шк.,1985. – 416 с.
5.Кудрявцев В.Н. Детали машин.-Л.: Машиностроение.1980.-462 с.
6. Проектирование механических передач:Учебно-справочное пособие для ВТУЗов /Чернавский С.А., Снесарев Г.А., КозинцевБ.С., Боков К.А., Ицкович Г.М., Чернилевский Д.В.-М.: Машиностроение. 1983.-164с.
7.Цехнович Л.И., Петриченко И.П. Атлас конструкций редукторов. Учеб. Пособие. –2-е изд., перераб и доп. – К.: Выща школа., 1990.- 151 с.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Социальное- экономическое развитие России во второй и третей половине XIX века
Реферат «Ураковское»
Реферат Изображение купечества в повести М Горького Фома Гордеев
Реферат Классы конечных групп F замкнутые относительно произведения F-подгрупп индексы которых не делятся
Реферат Теория управления фирмой
Реферат Водопроводная насосная станция второго подъема
Реферат Macbeth Essay Research Paper Macbeth In the
Реферат Средневековая Англия
Реферат Основные проблемы внешней политики ЮАР на современном этапе
Реферат Использование CLV (Customer Lifetime Value)
Реферат Мотив пути в лирике М.А. Волошина
Реферат 1. значение планирования для расследования уголовного дела и програмирование на первоначальном этапе
Реферат Фізико-географічне положення України
Реферат Энциклопедия для детей. Всемирная история 1996г. 6
Реферат Неформальні обєднання як осередок формування протиправної поведінки підлітків