Выбор электродвигателя с помощью ЭВМ

Для расчета силовых и кинематических параметров электродвигателя предлагается составить вычислительную программу на любом алгоритмическом языке по алгоритму, приведенному в параграфе 1.1 и блок-схеме на рис.2. В качестве оптимального передаточного отношения зубчатой пары принимают такое расчетное значение, которое совпадает или наиболее близко ближайшему стандартному значению.

 

 

Рис.2

ВЫБОР МАТЕРИАЛА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

При выборе материалов зубчатых колес следует помнить:

1. Зубья шестерни вступают в зацепление чаще зубьев колеса. Поэтому поверхностная твердость зубьев шестерни должна быть выше, чем у колеса на 20-30 единиц Бриннеля (НВ20-НВ30);

2. Материалы шестерни и колеса целесообразно назначать одной марки. При этом разность в твердости достигается термической обрабоской или размеров заготовок шестерни и колеса.

В табл. 3 приведены механические характеристики сталей, применяемых для изготовления зубчатых колес редукторов закрытого типа.

Таблица 3 /2/

Марка стали	Диаметр заготовкимм	Предел прочнос-ти, МПа	Предел текучести МПа	Твердость HRC	Твердость HB	Термическая обработка
	Любой			-	163-192	Нормализация
	Любой			-	179-207	Нормализация
				-	235-262 269-302	Улучшение
40Х				-	235-262 269-302	Улучшение
40Х				45-50	269-302	Улучшение+закалка ТВЧ
35ХМ				- -	235-262 269-302	Улучшение
35ХМ				48-53	269-302	Улучшение+закалка ТВЧ
40ХН				- -	235-262 269-302	Улучшение
35ХМ				48-53	269-302	Улучшение+закалка ТВЧ
20ХН2М				56-63	300-400	Улучшение+цемента-ция+закалка
18ХГТ				56-63	300-400	Улучшение+цемента-ция+закалка
12ХН3А				56-63	300-400	Улучшение+цемента-ция+закалка
25ХГМ				56-63	300-400	Улучшение+цемента-ция+закалка
40ХН2МА				50-56	269-302	Улучшение+азотиро-вание
35Л	Любая			-	163-207	Нормализация
45Л				-	207-235	Улучшение
40ГЛ				-	235-262	Улучшение

Допускаемое напряжение на контактную выносливость определяется по формуле

(2.1)

где s_Hlimb - предел выносливости по контактным напряжениям при базовом числе циклов нагружения N_H0 и коэффициент безопасности s_H определяют из табл.4.

Коэффициент долговечности k_HL вычисляют по формуле

(2.2)

Базовое число циклов нагружения зуба колеса

(2.3)

Эквивалентное число циклов нагружения N_HE определяется в соответствие с графиком нагрузки по формуле

(2.4)

где Т_max, T_I, …, T_i - передаваемые приводом крутящие моменты в течение времени t_max, t_I, …, t_i с частотами вращения n_max, n_I, …, n_i соответственно. Коэффициент долговечности k_HL = 1, если N_HE> N_H0.

Для непрямозубых колес допускаемое напряжение

(2.5)

где s_НР1, s_НР2 - допускаемые напряжения на контактную выносливость соответственно материала шестерни и колеса.

РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

Проектный расчет

Из расчета на контактную выносливость по преобразованной формуле Герца находят межосевое расстояние

(3.1)

где С=310 для прямозубой передачи, С=270 для косозубой и шевронной передачи. Прямозубые передачи применяются при окружных скоростях вращения в зацеплении V< 6 м/с; косозубые - при скоростях V=3-15 м/с. Шевронные передачи используются для тяжелонагруженных приводов.

 

Таблица № 4

 

Термическая	Твердость зубьев HRC	Стали		SH		SF
обработка	На поверхности	В сердце-вине		МПа		МПа
Нормализация, улучшение	НВ180-350	40; 45; 40Х; 40ХН; 35ХМ и др.	2*НВ+70	1.1	1.8НВ	1.75
Объемная закалка	45-55	40Х; 40ХН; 35ХМ и др.	18HRC+150	1.1		1.75
Закалка при нагреве ТВЧ по всему контуру (модуль тп³ 3)	56-63 42-50	25-35	58; У7 40Х; 35ХМ и др.	17HRCпов	1.2		1.75
Закалка при нагреве ТВЧ сквозная (модуль тп< 3)	42-50	42-50	40Х; 35ХМ; 40ХН и др.	+200	1.2		1.75
Азотирование	HV 550-750	24-40	40Х; 40ХФА; 40ХН2МА и др.		1.2	10HRCпов+240	1.75
Цементация и закалка	56-63	30-43	Цементируемые стали всех марок 20Н2М; 12ХН3А	23HRCпов	1.2		1.55
Нитроцементация и закалка	56-63	30-43	25ХГМ	23HRCпов	1.2		1.55

 

Здесь HRC^пов твердость материала заготовки на ее поверхности в единицах Роквелла;

HV - единицы твердости при испытании алмазной пирамидкой по Виккерсу.

 

Коэффициенты нагрузки в проектном расчете предварительно принимают k_Ha=1; k_HV=1, а k_Hb определяют по табл.5.

Таблица 5 /3/

Расположение зубчатых колес относительно	Твердость
подшипниковых опор	£ НВ350	> НВ350
Симметричное	1.00 - 1.15	1.05 - 1.25
Несимметиричное	1.10 - 1.15	1.15 - 1.35
Консольное	1.20 - 1.35	125 - 1.45

 

Угол наклона линии зуба b для косозубых колес выбирают в пределах от 8 до 22⁰ ( чаще до 15⁰); для шевронных b = 25 - 40⁰. Выбор большего значения угла наклона способствует улучшению кинематических параметров передачи (плавность хода, бесшумность работы, меньшие габариты и т.д.), но увеличивает осевую нагрузку в зацеплении, что отрицательно сказывается на стоимости и габаритах подшипниковых узлов.

Коэффициент ширины венца y_ba назначают из ряда 0.063; 0.08; 0.100; 0.125; 0.160; 0.200; 0.250; 0.315; 0.400; 0.500; 0.630; 0.800; 1.00; 1.25 в пределах от 0.125 до 0.400 для прямозубых колес; от 0.250 до 0.630 для косозубых и от 0.5 до 1.00 для шевронных колес.

Вращающий момент Т₂ вычислили ранее по (1.12). Передаточное число u зубчатой пары равно ее передаточному отношению i.

Межосевое расстояние (3.1) округляется до ближайшего значения по СТ СЭВ 229-75 (мм): 25; 28; 32; 40; 45; 50; 56; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500; 560; 630; 710.

Модуль зацепления m (для косозубых и шевронных колес обычно нормальный модуль m_n) выбирают в пределах

m = (0.01¸ 0.02)*a_w (3.2)

из ряда стандартных по СТ СЭВ 310-76 (мм): 1; 1.125, 1.25; 1.375; 1.50; 1.75; 2.0; 2.25; 2.5; 2.75; 3.0; 3.5; 4.0; 4.5; 5.0; 5.5; 6.0; 7.0; 8.0; 9.0; 10.0; 11; 12; 14; 16; 18; 20.

Определяют суммарное число зубьев

(3.3)

Здесь и далее для прямозубых колес нормальный модуль зацепления заменяют на модуль m, а b = 0.

Число зубьев шестерни и колеса вычисляют по формулам, приведенным ниже, окугляя результат до целого числа

(3.4)

Во избежание подрезания корня ножки зуба, должно соблюдаться ограничение на минимальное число зубьев шестерни

z₁ ³ 17 cos³b. (3.5)

Если это условие не соблюдается, необходимо уменьшить модуль зацепления в рекомендованных пределах (3.2) и повторить расчет или начать проектирование передачи со смещением. После округления z₁ и z₂ уточняют передаточное число

u = z₂ / z₁. (3.6)

Отклонение расчетного значения от ближайшего стандартного u_CT

(3.7)

не должно превышать 2.5% при u£ 4.5% и 4 % при u> 4.5%. Если это условие не выполняется, расчет повторяют для других исходных модулей зацепления.

Чтобы сохранить межосевое расстояние стандартным, уточняют угол наклона линии зуба для косозубых и шевронных передач

(3.8)

В прямозубых передачах уточняют межосевое расстояние

(3.9)

Прочие геометрические параметры зубчатых колес определяют по табл.6.

Таблица 6

Параметры	Обознач.	Формулы
Делительный диаметр	d1(*	z1*mn/cosb
Диаметр окружности вершин	da1(*	d1+2*mn/cosb
Диаметр окружности впадин	df1(*	d1-2.5*mn/cosb
Ширина зуба колеса	bw2(**	yba*aw
Коэффициент ширины зуба по делительному диаметру шестерни	ybd	0.5*yba(u+1)

^(* - расчет аналогичного параметра колеса выполняют по такой же формуле с соответствующей заменой индекса " 1" на " 2"; ^(** - ширину зуба шестерни назначают на 5-10 мм больше, чтобы предотвратить уменьшение длины контактной линии при возможном смещении зубчатых колес в зацеплении.

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. ВЫБОР ТЕМЫ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
2. I.1. Выбор темы и научного руководителя
3. Q В марте 1990 г, на выборах в ГДР победила
4. А. Переносом стальных опилок. Б. Переносом магнита. В. Переносом проводника с током. Г. Вытягиванием его с помощью сильного электромагнита. Д. Магнитное поле переместить невозможно.
5. Алгоритм выбора многофункциональных критериев
6. Алгоритм выбора схемы преобразователя
7. Алгоритмы записи произвольной функции, заданной в таблице в виде с помощью элементарных функций.
8. Анализ производительности с помощью анализа последовательности событий
9. Аудиторская выборка в налоговом учете
10. Б. Обозначение мягкости согласных с помощью мягкого знака
11. Б1. Выбор суффиксов причастий
12. В глава 17 рассматриваются методы, с помощью которых стимулируется сбыт товаров и услуг, в частности реклама, прямой маркетинг и прочие средства стимулирования сбыта.