- •Министерство образования и науки Украины Севастопольский национальный технический университет синтез электромеханического привода
- •7.100301 «Судовождение на морских и внутренних водных путях»,
- •7.100302 «Эксплуатация судовых энергетических установок»
- •Библиографический список…………………………………………………….….167 введение
- •1. Цель и состав курсового проекта
- •2. Состав и условия нагружения электромеханического привода
- •2.1. Характеристика элементов привода машины
- •2.2. Режимы работы машины и типовые режимы нагружения
- •2.3. Синтез механизмов передачи вращательного движения.
- •Передаточное отношения для таких механизмов равно
- •2.4. Синтез зубчатых передач с эвольвентным профилем
- •Любая точка на эвольвенте окружности характеризуется радиусом r и углом , которые равны:
- •Исходного контура
- •2.5. Основы прочностного расчета
- •2.5.1. Виды нагрузок, действующих на механизм и его элементы
- •1. Метод эквивалентных циклов.
- •2. Метод эквивалентных моментов.
- •3. Метод эквивалентных напряжений.
- •2.5.3. Коэффициент запаса прочности.
- •2.5.4. Напряжения в зацеплении.
- •2.5.5. Материалы передач
- •2.6. Особенности планетарных и волновых передач
- •2.6.1. Планетарные передачи
- •2.6.2. Волновые передачи.
- •2.7. Энерго – кинематические параметры привода
- •3. Расчет элементов привода
- •4. Расчет элементов редуктора
- •Передаточные характеристики
- •Продолжение таблицы 4.1.1
- •4.2 Передача цилиндрическая
- •При циклическом нагружении
- •Продолжение таблицы 4.2.4
- •Продолжение таблицы 4.2.4
- •Передачи с эвольвентным профилем зуба
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.9
- •Продолжение таблицы 4.2.9
- •Напряжений
- •4.3. Передача планетарная с цилиндрическими колесами *)
- •Продолжение таблицы 4.3.3
- •При циклическом нагружении
- •Продолжение таблицы 4.3.4
- •Продолжение таблицы 4.3.4
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продожение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •*)При расчете зубчатым колесам помимо принятых буквенных обозначений присваются индексы 1 и 2 соответственно меньшему и большему элементу сцепляющейся пары (рисунок а.15, таблица а.54);
- •Продолжение таблицы 4.3.8
- •Продолжение таблицы 4.3.8
- •Продолжение таблицы 4.3.8
- •4.4. Передача волновая
- •*Предлагаемая методика расчета ориентирована:
- •1) Материал колес по таблице а.61
- •2) Нарезание зубьев гибкого колеса производиться в недеформированном состоянии червячной фрезой, а жесткого колеса – долбяком с эвольвентным профилем по стандартному исходному контуру
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •4.5. Передача коническая
- •При циклическом нагружении
- •Продолжение таблицы 4.5.4
- •Продолжение таблицы 4.5.4
- •Передачи с прямыми зубьями эвольвентного профиля
- •Продолжение таблицы 4.5.6
- •Продолжение таблицы 4.5.10
- •Продолжение таблицы 4.5.10
- •4.6 Передача червячная с цилиндрическим червяком
- •Цилиндрическим червяком
- •Продолжение таблицы 4.6.4
- •Продолжение таблицы 4.6.8
- •4.7 Передача ременная
- •4.8 Передача цепная
- •4.9 Валы, их опоры и соединения
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.10.2
- •5. Мероприятия по эксплуатации
- •Библиографический список
Продолжение таблицы 4.2.5
Проверка качества зацепления по геометрическим показателям |
||||||
Проверка отсутствия подрезания зуба |
||||||
80) Коэффициент наименьшего смещения исходного контура |
xmin |
xmin =1-[zsin2t/(2cos)] Рисунок А.4 |
|
|
||
81) Условие отсутствия подрезания зуба |
|
х xmin |
|
|
||
Проверка отсутствия интерференции зубьев |
||||||
82) Радиус кривизны зуба в граничной точке профиля - ведущего колеса - ведомого колеса |
l1 l2 |
l1 =0,5d1sint-[(1-x1)m/sint] l2 =0,5d2sint-[(1-x2)m/sint] |
|
мм |
||
83) Условие достаточности |
|
l0; l1р1 ; l2р2 |
|
|
||
Проверка коэффициентов перекрытия |
||||||
84) Коэффициенты перекрытия:
|
|
=[z1tga1+z2tga2- (z1+z2) tgtw]/(2) Таблица А.43 Условие достаточности – 1,2 при =0; 1,0 при 0 =bw/px Условие достаточности – 1,0 =+ |
|
|
||
85) Условия достаточности |
|
1 при 0; 1,2 при =0 |
|
|
||
Проверка нормальной толщины по поверхности вершин |
||||||
86) Угол наклона линии вершины: - зуба ведущего колеса - зуба ведомого колеса |
a1 a2 |
a1 =arctg(tg da1 /d1) a2 =arctg(tg da2 /d2) |
|
град |
||
87) Нормальная толщина на по- верхности вершин колес:
- ведомого |
sna1
sna2 |
sna1=da1{[(0,5+2x1tg)/z1]+ invt-inva1}cosa1 sna2=da1{[(0,5+ 2x2tg)/z2]+ invt-inva2}cosa Условие достаточности – sna 0,3m – при однородной структуре материала; sna 0,4m –при поверхностном упрочнении зубьев |
|
мм |
||
Продолжение таблицы 4.2.5
Параметры, которые используются при расчете передач на прочность |
||||
Геометрические параметры |
||||
88) Радиус кривизны профиля зуба в точке на окружности dy : - ведущего колеса - ведомого колеса |
y1 y2 |
y1 =0,5dy1 siny1 y2 =0,5dy2 siny2 |
|
мм |
89) Сумма радиусов кривизны профилей сопряженных зубьев в контактных точках |
|
=awsin tw |
|
мм |
90) Средняя суммарная длина контактных линий колес: |
lm |
lm1 =bw/cosb |
|
мм |
Кинематические параметры |
||||
91) Скорость общей точки по профилю зуба заданной контактной точки колес: - ведущего - ведомого |
vFy1 vFy2 |
vFy1 =1 y1 vFy2 =2 y2 |
|
м/с |
92) Сумма скоростей общей точки по профилям контакта зубьев колес (ведущего и ведомого) |
vy |
vy =vFy1 +vFy2 |
|
м/с |
93) Скорость скольжения в заданной контактной точке профиля зуба: - ведущего колеса - ведомого колеса |
vsy1 vsy2 |
vsy1 =vFy1 –vFy2 vsy2 =-vsy1 |
|
м/с |
94) Скорость скольжения в точке профиля на окружности вершин: - ведущего колеса - ведомого колеса |
vsa1 vsa2 |
vsa1=0,52db1(tga1-tgtw)(u +1) vsa2=0,52db2(tga2-tgtw)(u +1) |
|
м/с |
95) Удельное скольжение в заданной контактной точке профиля зуба: - ведущего колеса - ведомого колеса |
y1 y2 |
y1=vsy1 /vFy1 y2=vsy2 /vFy2 |
|
|
96) Удельное скольжение в нижней точке активного профиля зуба : - ведущего колеса
- ведомого колеса |
p1
p2
|
p1 =-(tga2-tgtw)(u+1)/ [tgtw- u(tga2-tgtw)] p2 =-(tga1- tgtw)(u+1)/ [tgtw – u(tga1-tgtw)] |
|
|
Таблица 4.2.6 – Энерго кинематические параметры передачи (уточненные)
Искомая величина
|
Обозначение величины |
Формула, источник |
Результат |
Обозначение единицы измерения |
1) Передаточное число |
u |
u= uцп |
|
|
2) Частота вращения валов:
- ведомого |
n1 n2 |
Таблица 4.2.1 n2=n1/uцп |
|
об/мин |
3) Угловая скорость валов:
- ведомого |
1 2 |
Таблица 4.2.1 2=1/uцп |
|
рад/с |
4 ) Коэффициент полезного действия:
|
цп оп |
Таблица А.3
=цп оп |
|
|
5) Мощность на валах:
- ведомом |
Р1 Р2 |
Таблица 4.2.1 Р2= Р1 |
|
кВт |
6) Крутящие моменты на валу:
- ведомом |
Т1 Т2 |
Таблица 4.2.1 Т2=103Р2/2 |
|
Нм
|
7) Окружная cкорость колес:
- ведомого |
v1 v2 |
v1 =0,510-31d1 v2 =0,510-32d2 |
|
м/с |
8) Степень точности передачи |
nт |
Таблица А.28 |
|
|
Таблица 4.2.7 – Силы в полюсе зацепления
Искомая величина
|
Обозначение величины |
Формула, источник |
Результат |
Обозначение ед. измерен. |
ведущего звена ведомого звена |
Ft1 Ft2 |
Ft1 =2103T1/dw Ft2 =2103T2/dw |
|
Н |
ведущего звена ведомого звена |
Fr1 Fr2 |
Fr1=Ft1 tg/cos Fr2=Ft2 tg/cos |
|
Н |
ведущего звена ведомого звена |
Fx1 Fx2 |
Fx1 =Ft1 tg Fx2 =Ft2 tg |
|
Н |
Таблица 4.2.8 – Динамические характеристики цилиндрической передачи
Искомая величина
|
Обозначение величины |
Формула, источник |
Результат |
Обозначение ед. измерен. |
1) Коэффициент: - учитывающий вид зубчатой пере- дачи и модификацию профиля головки зуба при расчете: а) на контактную прочность
б) на выносливость при изгибе - учитывающий влияние разности шагов зацепления ведущего и ведомого колес |
H
F
g0 |
Таблица А.45 а) H=0,002 (при Н350) б) H=0,004 (при Н350) Таблица А.45
Таблица А.46 |
|
|
2) Удельная окружная динамическая сила при расчете:
|
wHv wFv |
wHv =H g0v(aw/u)1/2 wFv =Fg0v(aw /u) ½ |
|
Н/мм |
3) Предельное значение окружной динамической силы при расчете:
- на выносливость при изгибе |
wHvmax wFvmax |
Таблица А.47 Таблица А.47 |
|
Н/мм |
4) Условие достаточности по окруж- ной динамической силе при расчете:
- на выносливость при изгибе |
|
wHv wHvmax wFv wFvmax |
|
|
Таблица 4.2.9 – Проверка нагрузочной способности по критерию напряжений
Искомая величина
|
Обозначение величины |
Формула, источник |
Результат |
Обозначение единицы изм. |
Допускаемые контактные напряжения |
||||
1) Коэффициенты учитывающие: - влияние исходной шероховатости сопряженных поверхностей зубьев
- влияние окружной скорости - влияние вязкости масла - размеры зубчатого колеса |
ZR
Zv ZL ZХ |
ZR =1 при Ra =0,63…1,25; ZR =0,95 при Ra =1,25…2,5; ZR =0,9 при Rz =10…40 Рисунок А.2 ZL =1 Рисунок А.3 |
|
|
2) Допускаемые напряжения: - контактные ведущего колеса - контактные ведомого колеса |
НР1 НР2 |
НР1=Нlim1ZNZRZvZLZХ/SН НР2=Нlim2ZNZRZvZLZХ/SН |
|
МПа |
Контактные напряжения в полюсе зацепления |
||||
3) Коэффициенты: - учитывающий форму сопряженных поверхностей в полюсе зацепления - учитывающий механические свойства материала - учитывающий суммарную длину контактных линий - общий |
ZH
ZЕ
Z Z |
Рисунок А.5
Таблица А.48
Рисунок А.6 Z=ZH ZE Z |
|
|
4) Коэффициенты нагрузки: - учитывающий распределение нагрузки между зубьями - неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий - учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении - учитывающий внешнюю динамическую нагрузку - нагрузки |
KH
KH
KHv
KА KH |
Таблица А.34
Таблица А.35
Таблица А.36
Таблица А.37 KH = KH KH KHv |
|
|
5) Контактные напряжения в полюсе зацепления |
Н |
Н =Н0 (КН)1/2, где Н0= Z[2103Т1(u+1)/(bwdw12u)]1/2 |
|
Мпа |
6) Условие достаточности |
|
Н НP |
|
Мпа |
