Расчет цилиндрических зубчатых передач

учебное пособие по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» для студентов машиностроительных специальностей

 

 

МОСКВА – 2006

 

Баловнев Николай Петрович, доцент, кандидат технических наук

Пронин Борис Алексеевич профессор, доктор технических наук

«Расчет цилиндрических зубчатых передач на прочность» учебное пособие по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» для студентов машиностроительных специальностей.

 

 

Настоящее учебное пособие имеет целью дать студентам необходимые сведения для освоения методики расчета зубчатых передач по ГОСТ 21354-87. Оно является пособием при курсовом проектировании по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» и другим профилирующим дисциплинам, а также можетт использоваться при выполнении дипломных проектов. В приложении дан пример выполнения расчетно-графической работы.

 

Размерность величин

Во всех расчетах принята размерность:

размеры – мм;

силы – Н;

моменты – Н.м;

напряжения – МПа;

скорость – м/c;

частота вращения – мин^-1(об/мин).

Индексация:

1 – величина, относящаяся к шестерне;

2 – величина, относящаяся к колесу;

Н – величины при расчете на контактные напряжения;

F – величины при расчете на изгиб;

Б – быстроходная ступень;

Т – тихоходная ступень.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Исходные данные для расчета ……………………………………………………………….4

2. Проектировочный расчет по контактным напряжениям……………………………………4

2.1. Выбор материала зубчатых колес и их термообработки…………………………………4

2. 2. Выбор точности изготовления колес………………………………………………...……4

2. 3. Выбор относительной ширины зубчатого венца………………………………………….6

2.4. Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий……………………………………………………………………………….6

2.5. Допускаемые контактные напряженияпри расчете на сопротивление усталости……..7

2.6. Определение размеров зубчатой пары……………………………………………….……9

2.7. Размеры для контроля взаимного положения разноименных профилей…………….…15

2.8. Скорость и силы в зацеплении……………………………………………………………..16

2.9. Проверка заготовок колес на прокаливаемость…………………………………...…….16

3. Проверочный расчет по контактным напряжениям………………………………………17

3.1. Расчет на сопротивление усталости………………………………………………..…….17

3.2. Расчет на контактную прочность при действии максимальной нагрузки………….….21

4. Проверочный расчет по напряжениям изгиба……………………………………………22

4.1. Расчет на сопротивление усталости………………………………………………….….22

4.2. Расчет на прочность при действии максимальной нагрузки…………………………..27

5. Проектировочный расчет на сопротивление усталости при изгибе зуба……………….28

6. Особенности расчета некоторых передач………………………………………………….29

6.1. Шевронные передачи………………………………………………………………..…….29

6.2. Передачи многопоточных редукторов………………………………………………..….29

6.3.Передачи с заданным межосевым расстоянием…………………………………….……30

6.4. Передачи соосного редуктора…………………………………………………………….32

Использованная литература………………………………………………………………..….32

Приложение 1. Соотношение между твердостями , и ………………..…33

Приложение 2. Типовые режимы нагружения…………………………………………….…33

Приложение 3. Пример расчета тихоходной косозубой цилиндрической зубчатой

передачи соосного редуктора……………………………………………………………..…..34

Приложение 4. Пример расчета быстроходной косозубой цилиндрической зубчатой передачи соосного редуктора………………………………………………………………….45

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

- момент на валу шестерни, Н.м;

- момент на валу колеса, Н.м;

- частота вращения вала шестерни, мин ^–1;

- частота вращения вала колеса, мин ^–1;

- передаточное число зубчатой передачи;

- срок службы в часах;

циклограмма нагружения или типовой режим нагружения;

схема редуктора.