РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНОЙ ПРОГРАММЫ ZUB

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 10Следующая ⇒

Ниже приведено описание порядка работы с программой для проверочного расчета зубчатых колес с помощью компьютерной программы.

Программа предназначена для расчета цилиндрических и конических, прямозубых и косозубых, корригированных и некорригированных зубчатых пар.

Одновременно может быть подвергнуто проверочному расчету до пяти пар зубчатых колес.

Перечень использованных обозначений

Таблица 3.1

Условные обозначения	Н а и м е н о в а н и е	Размер-ность
В формулах	В программе
	BETA	Угол наклона зубьев	град
	MOD	Модуль нормальный	мм
	Z1	Число зубьев ведущего колеса
	Z2	Число зубьев ведомого колеса
	B1	Ширина зубчатого венца ведущего колеса	мм
	B2	Ширина зубчатого венца ведомого колеса	мм
	BK	Ширина зубчатого венца, находящаяся в контакте (для колес, переключаемых передвижением по оси)	мм
	N - РАСЧ	Расчетная частота вращения ведущего колеса	об/мин
	N - MAX	Максимальная частота вращения ведущего колеса	об/мин
	M - РАСЧ	Расчетный крутящий момент на ведущем колесе
	EPS1	Коэффициент коррекции ведущего колеса
	EPS2	Коэффициент коррекции ведомого колеса
	К - ПЕР. ИЗГ.	Коэффициент перегрузки по изгибу
	К - НЕР. ИЗГ.	Коэффициент неравномерности при расчете на изгиб
	K - ПЕР. ИЗГ.	Коэффициент перегрузки по контактным напряжениям
	V - MAX	Наибольшая окружная скорость в передаче	м/с
	[S]И1 [S]И2	Допускаемое напряжение изгиба в зубе ведущего колеса Допускаемое напряжение изгиба в зубе ведомого колеса	МПа МПа
	[S]K1 [S]K2	Допускаемое контактное напряжение для ведущего колеса Допускаемое контактное напряжение для ведомого колеса	МПа МПа
	S - ИЗ1 S - ИЗ2	Действующее напряжение изгиба в зубе ведущего колеса Действующее напряжение изгиба в зубе ведомого колеса	МПа МПа
	S - КОН	Действующее контактное напряжение	МПа
	Т	Время работы передачи с нагрузкой	час
		Коэффициент ширины зуба (отношение ширины венца к модулю цилиндрической передачи)
		Коэффициент ширины зуба конической передачи

ОБЩИЙ ПОРЯДОК РАСЧЕТА

3.1.1 Проектный расчет передач

Проектный расчет передач производится с целью ориентировочного определения модуля. При этом можно не учитывать характерные условия работы и особенности конструкции передач. Полученное в результате расчета значение модуля округляется до ближайшей стандартной величины и затем используется в качестве одного из исходных данных для проверочного расчета. Проектный расчет выполняется вручную.

3.1.2. Проверочный расчет передач

Проверочный расчет выполняется на ПЭВМ, совместимых с IВМ, в режиме сеанса MS DOS. По окончании расчета компьютер выдает следующие результаты:

- таблица исходных данных;

- величина максимальной окружной скорости рассчитываемой передачи;

- значение действующих и допускаемых изгибных и контактных напряжений.

Эти данные необходимы для оценки возможности использования передачи принятых габаритов в реальном приводе.

Если величина наибольшей окружной скорости превосходит величины, рекомендуемые для данного вида привода, а степень точности слишком высока и достижение ее экономически нецелесообразно, то исходные данные для расчета следует изменить, добиваясь уменьшения габаритов передачи.

Если действующие напряжения любого из двух видов значительно меньше допускаемых, это означает, что передача недогружена и размеры ее неоправданно завышены. Если действующие напряжения превышают допускаемые, то прочность передачи не обеспечена. В том и в другом случае необходимо изменить какие-либо из исходных данных. Например, могут быть изменены размеры передачи (модуль, ширина зубчатого венца), материал зубчатых колес и т. д. Затем измененные исходные данные вновь вводят в компьютер и повторяют проверочный расчет до тех пор, пока действующие напряжения не станут близкими к допускаемым, оставаясь меньше последних. При этом следует иметь в виду, что действующие напряжения изгиба обратно пропорциональны квадрату модуля передачи, а сама величина модуля дискретна. Поэтому изменять модуль целесообразно лишь при значительном несоответствии действующих и допускаемых напряжений. Ширину же зубчатого венца можно назначать любой в пределах допускаемых значений, варьирование этой величиной позволяет добиться достаточно близкого совпадения допускаемых и действующих напряжений.

ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧ

Перед тем как выполнять проверочный расчет, необходимо выполнить ориентировочный (прикидочный) проектный расчет передачи для того, чтобы получить в качестве исходных данных для проверочного расчета следующие величины:

- модуль передачи;

- ширина зубчатого венца.

3.2.1Исходные данные для проектного расчета

Для выполнения ориентировочного проектного расчета необходимы следующие исходные данные:

· - крутящий момент на валу ведущего зубчатого колеса передачи, Нм. Определяется для каждого вала привода с учетом к. п. д. и положения о расчетных цепях;

· - число зубьев ведущего зубчатого колеса передачи;

· - число зубьев ведомого зубчатого колеса передачи (числа зубьев колес передач привода определяются при кинематическом расчете);

· - коэффициент ширины зуба (соотношение ширины рассчитываемого зубчатого венца и модуля передачи). Для цилиндрических передач в приводах станков принимают обычно . При проектном расчете можно принять .

Для конических передач при ориентировочном расчете можно принимать

· материал колес зубчатой пары и ориентировочное значение допускаемых напряжений изгиба , МПа;

· - угол наклона зубьев, град.

Некоторые виды материалов зубчатых передач, на применение которых рассчитана данная методика, приведены в табл. 3.2. Здесь и даны ориентировочные значения допускаемых напряжений. Значения допускаемых напряжений даны без учета коэффициентов надежности и безопасности, технологии обработки зубьев, режима переменности нагрузки и других показателей.

Материалы зубчатых колес для расчета по данной программе Таблица 3.2

Марка стали	Вид термообработки	Ориентировочн. значение , МПа	Преимущественная область применения
40Х	Нормализация		Механизмы с малоизменя-ющейся, небольшой нагрузкой, приводы подач и т.п.
40Х	Улучшение
40Х	Закалка с нагревом ТВЧ (до выкружки)		Приводы главного движения станков с относительно спокойной нагрузкой (станки токарного и сверлильного типа, нагруженные приводы подач)
40Х	Закалка с нагревом ТВЧ с охватом дна впадины (для модуля менее 5)
20Х	Цементация и закалка		Приводы главного движения в станках со значительными динамическими нагрузками: токарных и сверлильных с торможением противовключением, быстроходных станков с разгоном непосредственным включением асинхронного электродвигателя, фрезерных и других станках с переменными силами резания
12ХН3А	Цементация и закалка
18ХГТ	Цементация и закалка

3.2.2. Выполнение проектного расчета

Ориентировочно величина модуля прямозубой цилиндрической зубчатой передачи может быть определена по формуле

, мм

где - коэффициент нагрузки, принимаемый в ориентировочном расчете равным 1, 5;

у - коэффициент формы зуба. Может быть принят по данным работ [11, 15]. Для =16...100, y = 0, 105...0, 15. При ориентировочном расчете можно принять у =0, 12.

Значения остальных величин, входящих в формулу, получены при подготовке исходных данных для проектного расчета.

Полученное значение модуля округляют до ближайшего стандартного значения. Предпочтительно применять модули зубчатого зацепления из 1-го ряда: = 1; 1, 5; 2; 2, 5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20. Однако при необходимости можно использовать стандартные значения модуля из 2-го ряда [4, 11, 13].

Значения модуля больше 20 используются в станкостроении крайне редко. Значения модуля менее 2 мм в приводах главного движения и подачи металлорежущих станков обычно не используют, поэтому применять m< 2 в курсовом проекте не следует.

Для ориентировочной оценки величины модуля прямозубой цилиндрической передачи может быть использована табл. 3.3.

Приведенные в таблице данные рассчитаны для прямозубой передачи, зубчатые колеса которой изготовлены из стали 12ХН3А, цементированной и закаленной, при коэффициенте ширины зуба = 8 и числе зубьев ведущего колеса =25. Конструктивные особенности передачи и прочие дополнительные факторы не учтены.

Таблица 3.3

Крутящий момент М, Нм
Модуль передачи m, мм				2, 5

Для конической зубчатой передачи величина модуля может быть ориентировочно определена по формуле

, мм

Полученное значение модуля округляют до ближайшего значения в предпочтительном ряду модулей конических зубчатых колес по табл. 4

Предпочтительный ряд модулей для конических зубчатых колес

Таблица 3.4

1 ряд		2, 5	3, 0	4, 0	5, 0	6, 0	8, 0
2 ряд	2, 25 2, 75 3, 5 4, 5 5, 5 7, 0 9, 0 11 14 18 22

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒