Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Расчет зубчатых и червячных передач. Конические и червячные передачи

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.11.2023

Размер:

3.85 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 109 10 > Следующая >>>

лыс факторы для нормальных к касательных напряжений; Пр1г ^ ^

- 3 0

, 2 0 0

мм для углеродистой

стали

е* М >,88 . . .

0,61;

тированной

стали ео <=0,77

. . . 0,62;

для

любой

стали

е* *=0,77

. . . 0,52; фа

фс — коэффициенты,

характеризующие

соотношения

пределов выносливости при

симметричном

и пульсирующем

щ(цлах

нормальных

касательных

напряжений;

дли

углеродистой

стали

ф</^0,15

при

с*в=д35 . . .

Б5

кге/мм*,

ф*г—0,2

при

ов —65

. . . 75;

дли

легированной

стали

0,25

0,3; для любой

стали

ф* «

~ю г

» 0Д ; <гв, те и ат , хп — амплитуда и сред-

]гес ияпряжение циклов нормальных и ка

--------- р Ш

сательных напряжений.

н*

во

Нормальные

напряжения

изменяются

яг

времени по

асимметричному циклу,

ко

торый получается и результате наложения

напряжений

нагиба

симметричного

цикла

■ч щ ш д ц р *.

на

постоянно

действующие

напряжения

сжатия

или

растяжения. Касательные на

* к

пряжения изменяются по пульсирующему

циклу. При этом

*г., ■

о.ю1

л » '

^51

т 3_

^гтТЙЙ

ДЩ Д ^

о/ш ?

где

М,

7\,

Ор — соответственна

изгиба

гЙГ

I**

ЗП П Ц д ?

ющий

момент, 'крутящий

момент

диа

метр

расчетном

сечении

червяка,

До

Р а с , 7.8. К

проверяв

т е п

пускаемый запас прочности [л!= 1»5— 1,8.

червякв на прочность. ’

Проверка тела червяка'на жесткость сводится к определению

стрелы

прогиба

б по формуле;

4ВЯ^

где

I — расстояние

между

опорами,

ым;

/^0,0491 4/),

мм4*,

я —

-2,15* 101 кге/мм*

[6)^(0,0050,007) т— допустимая величина

про-

гпба,

мм.*

7.3, Тепловой расчет червячной передача

Тепловой расчет проводитея"с целью предохранения зацепления от заедания, которое может возникнуть иэ-эа перегрева передачи.

Если передаваемая мощность на черняке —		(в л. с,) и КПД пере*
дачи — т), то потерн мощности,	л. с.
^ - ^ ^	( 1 - 1 , ) .	(7.14)

Предположим, что эти потерн полностью обращаются в тепло. Тогда количество тепла, которое выделяется п результате этих по терь за час работы передачи, ккал/ч

« I - ЛТ 5 Г - Л'| С - П>*„=632Л\(1 -

(7Л5)

Р н е. 7.9. К тепловому рпсчету чсраячмоП передачи.

Количество тепла, которое .может передать корпус редуктора окружающей среде (ккал/ч)

(7.16)

В формулах (7.14) — (7,16):

К„ — коэффициент относительной продолжительности работы; к — коэффициент теплоотдачи, ккал/(Ч'Грдд-м1). (При работе червячной передачи с перерывами кп<\. При это-мдля легкого режима йп=0,15; среднего — 0,26; тяжелого — 0,4; непрерывно работающих передач— 1. Коэффициент тегшютдач к —1 . . . 15. Меньшие значения к прини маются в том случае, если рассчитываемая передача работает в за крытом небольшом помещении, с плохой естественном вентиляцией, большие значения принимаются в том случае, если передача рабо тает в помещении с хорошей естественной вентиляцией); У— поиерхиость корпуса редуктора, омываемая воздухом, я ь (в расчет вводится вся поверхность корпуса (по наружным размерам), аа исключением той те части, корпус которой прикрепляется к раме или фундаменту);

Ы — разность температур масляной ванны и окружающей среды, °С. При верхнем расположении червяка (рис. 7.9, а) допустимая

разность температур Д ^ оп<30°.

При нижнем или боковом расположении червяка (рис. 7,9, 6) допустимая разность температур А1,ра<70*.

«2

Для усгранспил опасности перегрева и обеспечения работы передачи в нормальном тепловом режиме необходимо, чтобы г. е.

кР Д /> 632^(1 - л ) К „ ,

откуда

кГД<

> Л \.

632(1-4)

Выражение

крА/ «32(1-.])Кп К

принято называть термической мощностью червячной передачи, под которой понимают мощность, максимально допустимую но нагреву. Таким образом, дли работы червячной передачи п нормальном тепловом режиме термическая мощность должна быть не меньше передаваемой мощности, т. е. ЛГТ>Л^1.

Нс.тк соотношение нс соблюдается, для увеличения /Ут нужно усе* личкть иопсрхпость или применить искусственное охлаждение пере дачи. Увеличение поверхности Р достигается путем применения охладительных ребер на корпусе передачи.

Искусственное охлаждение может быть воздушным, водяным или осуществляться с помощью централизованпой смазочной системы. Воздушное охлаждение производится обдувом червячной передачи вентилятором, водяное— обычно при помощи специальных змеевиков, по которым циркулирует охлаждаемая жидкость. Централизованной смазочной системой предусматривается принудительная подача ох лажденного и отфильтрованного жидкого масла во все смазываемые точки.

При воздушном охлаждении крыльчатка вентилятора обычно устанавливается ив черняке снаружи корпуса редуктора и закры вается специальным кожухом. Расположение ребер на поверхности корпуса в зоне, обдуваемо» вентилятором, должно соответствовать направлению потока воздуха. Обдувать удается лишь часть поверх ности корпуса, в остальной е м части происходит естественный теплообмен. Если на исобдуваемой части корпуса для увеличения поверхности охлаждения требуется сделать ребра, то их располагают вертикально, чтобы обеспечить естественную циркуляцию воздуха.

Фактически	обдуваемой поверхностью отводится количество		теп
ла, кал/ч
	< ? „ ,= К Л 4 '.
	г
где Рс— площадь обдуваемой полерхкбетн ребер,		мя; /<„= 14	—
коэффициент	теплопередачи для обдуваемой	поверхности,	кал^

(ч-м4-град); К=1- ^ — скорость движения воздуха, создаваемая вен

тилятором, м/с; Л! — частота вращения червяка в оборотах, мин.

Необходимая цо.аичшга поверхности нообдувасмок части корпуса

	г*	/сдг	'

Необходимая	производительность вентилятора, ы3/ч
	XV------------ ^ --------- .
где у,аа1,29 кг/м8— удельный лес		сухого	воздуха; Сож0,24		ккал/
(к г*град) — теплоемкость воздуха;		^ „ « 0.8 — коэффициент		использо
вания воздуха;	— температура воздуха,		отходящего ог	корпуса;
			Т аб л и ц а		7.4

Сортиелг красноыедных труб лая эыеовнков <по ГОСТ 617—72)

Наружный диа	Толщина сгон	Наружная поверхность	В«с 1	пог. м.
метр, 1Ш	ки, им	1 пог. и. труби, и1	трубы, кг
13	1.8	0,041	0.49
15	1.5	0,047	0.67
18	2	0,056	0.695
22	2	0.069	и з
26	2	0,062	1,36
30	2 , 6	0,004	1,94
36	3	0,13	2	.8

принимается на 3 . . . 6° С больше температуры окружающего возду ха; /„— температура окружающего воздуха (при отсутствии особых указаний принимается равной 20еС).

После определения произно® цельности IV выбирают или рас считывают вентилятор. Диаметр крыльчатки вентилятора, устанав ливаемой на червяке, обычно принимают равным (0,6 . . . 0,8) 43.

При водяном охлаждения количество тепла, которое должно быть

отведено с	помощью амесаика, вмонтированного в .масляную ванну,
ккал/и,
	(?ю= 632№ 1- ^ т)(1 -11)/Г „.
Расход	воды для охлаждения, л/мни,

где А{,= 2 . . . 10йС — перепад температуры воды в змеевике. Скорость потока воды в трубе змеевика, м/с,

и21.220,

“* •

где 4 — внутренний диаметр трубы (в мм) выбирается по табл. 7.4,

Перепал температур млела п поды а начале змеевика прп заданноЛ температуре млелнноЛ ванны

где ^ — температура		воды ка	входе	в змеевик, которая		при	отсут
ствии особых	указания принимается			равной 120°,
					Т а б л и ц а		7.5
Значение Каи лля эмееашш из красномедноА трубки
Окружная ско		Значения К1Ы(в ккал/м^ч-град) при скорости
рость червяка,				□оды (м/с)
м/с		0,1		0,2	0,4	в более
		0,1		0,2	0,4	в более
До 4		126		135		142
4 - 6		132		140		150
6 - 8		139		150		160
8 —10		145		155		168
10 -12		150		160		175
Конечный	температурный		перепад
где	температура		воды при выходе из		змеевика.

Средний температурный перепад

Наружная поверхность змеевика, м*.

I? — Со*

Км***

где /Сзц — коэффициент теплоотдачи змеевика (см. табл, 7Л ). Длина трубы змеевика, м,

где 5 — наружная поверхность одного погонного метра трубы змее вика, ма (см. табл. 7.4).

Более подробные снеденпя по расчету и конструированию охла дительных систем, в том числе и с помощью централизованной смазки, приводятся в работах ЦНИМТМАШ [10), ЭНИМС [II] н

других специальных источниках [12].
7.4. Порядок расчета червячной передач»
Проектный расчет закрытой червячной			передачи. ]. Определяется
передаточное число	и=^~ и	выбираются	материалы (см. гл.	6).
	л«	.		т\ по
2. Задаются 2,,	г1=^— ,	— (см. гл. 6) и определяется

формуле (б. 2).

3.Определяется межосевое расстояние яи (зависимости 7,5; 77).

4.После длределения а9 окомчаюпыю увязываются со стандар

том я .;	ггг$ (см. табл. 6.2) и в соответствии с этими иарлмеграми
по той	же табл, 6.2 выбирается модуль т.

При увязке параметр а^ округляется до ближайшего стандарт

ного значения. При увязке параметра	допускается отклонение от
заданного и с точностью ± 5 % .

5. Проверяются зубья червячного колеса на выносливость но контактным напряжениям при выбранном значении а.л и других параметров (зависимости 7.4; 7.6).

6. Проверяются эубыт червячного колеса на выносливость ко напряжениям изгиба (зависимости 7.9; 7Л0).

7. Проверяются зубья червячного колеса на прочность при воз действии пиковой нагрузки (сели а расчетном задании оговорена


возможность возннкнонепля пикопой			нагрузки к указано		ее	значе
ние) по зависимостям		(5.26), (5.27) (см. [2)).
8. Определяются		размеры элементов черничной		передачи		в соот
ветствии с определенными основными			параметрами	«к.ж т,	д, 2,, 2 .2
(см. табл. 6,3), а	также кокет рукп шно оформляется червяк				с учетом
соответствующих	корм н деталей, установленных на			червяке,

9.Проверяется тело червяка на прочность н жесткость.

10.Выполняется тепловой расчет.

Если при проверке по нп.	5,	6Г 7 напряжении	выходят за		пре
делы допускаемых иелкчпн, а	при проверке по		п. 9	оказывается,
что п<1п\ или 6>[б], необходима		сделать перерасчет,		приняв	более

прочные материалы пли изменив параметры а№, д, гх, 7,.

Проектный расчет открытой червичиой передачи.				1. Определяете л
передаточное число	« = —	и выбирается материал.
2. Задаются 7а;	г1	7 11	определяются 1) по	формуле (6 .2).

3. Определяется	модуль	по	зависимости (7.11). Он округляется

до ближайшего стандартного зиачсиия но ГОСТ 9563—60 |2|.

4.Определяются основные размеры элементов червячной переда чи (см. табл. 6.3).

5.Проверяются зубья червячного колеса па выносливость по напряжениям изгиба.

6. Проверяются зубья червячного колеса па прочность при воз

действии пиковой нагрузки (только по изгибу).

7. Проверяется тело червяка на прочность и жесткость.

В заключение дано приложение, в котором приводится сводная тгблнца основных формул, принятых для расчета цилиндрических, конических зубчатых и червячных цилиндрических передач на вы носливость по контактным напряжениям, напряжениям изгиба, а также на прочность гтрн воздействии пиковой нагрузки с учетом ГОСТ 21364—75, соответствующего требованиям, рекомендациям СЭВ н действующих стандартов ла основные параметры.

Вид

передачи

Передачи цилмнлрнческнин колками

П Р И Л О Ж Е Н И Е

	Осиоаиыс формулы для расчета зубчатых и червячных передач
	Расчет зубьев на выносливость по контактным напряженном	Расчет зубьев па выносли
	Расчет зубьев на выносливость по контактным напряженном	вость по напряжениям изгиба
		вость по напряжениям изгиба
	в общем случае

V ’

1 — ава .

V я ( 1 — 1Г*,+*=

для стальных колес с

2 ^ -1 .7 7 : г :в I;

2л --86,6

/Т\ц (ц± О*

Ьти *

.............	/		—	-------- I	тги	636,6 Т , Р
0 .-7 ,!.9 4 ( и ± 1 ) \|/			—	-------- I	— -	636,6 Т , Р
	V	V	анр>		/	<гм - у . г г , . , \|Г<*рр\
						т'гхЬ9ч
						- е . е у Г ус у
3427>4 \|	/ ~	Т х н { и ± \ у			<°ЛРI
* . У			Ьши		<°ЛРI
ояг-227,32<а±1) у			г	т	'
				Ч’б.КОнР!

Вид

передачи

Персдпчи цилиилри«снн«и колесами

		ПРИ Л ОЖ ЕНИ Е Спрадалжешм)
	Расчет зубьса на аынослвдосгь по ноптакгдым Напряжениям	Расчет зубьеа из ьынослк-
	Расчет зубьса на аынослвдосгь по ноптакгдым Напряжениям	вость по напряжениям нзгвба
		вость по напряжениям нзгвба
	В общем случае

	V	а т 2 аж		___________		I	\| / Т	, я а»»&(и±1>*	<
			дЯ1*»22»362л.Гв 2 М			в®	у	й	<
						в®
						< аЯЯ.1
х * - л /		1	2 Е . Е ,
х * - л /		1	^
V	Я(1 — V1)
для стальных колес				3427,4ч /		Т,* оз3Р(и±1)
а „ - 20а;		2^ - 86,6: __		3427,4ч /		Т,* оз3Р(и±1)
а „ - 20а;		2^ - 86,6: __		' " “	К		^
			' "	' " “	К		^
2 „ - 1 .7 7 / ^ 8 . гс ^ у Г~						3 Г г ,* » * ’?
				0^ -227,3^+ \) у				— -----------
								ОНР\%Ъа**»
Тб ЖС, но прн Р-Й®
					2670,1 1 /	^1//		(я± 1)3
			сг" 1—		Т У	Г	К	■
							Л	т ш
				с иг«Ю 2ь5.(и±1)

636,6Г,к совгр

<°рр1;

3 /

ЗВМгТр

:п- 8 . 6 1 / Уе УР1 — —

389.97>

К 2гЬ^

_ Г

31/ <7,-Лг1Ч>яЛ

Г Г:0 7 ; Р | ^ а «

Вид	Расчет эубьсо па оыпослкпость по контактным напряжениям
передачи

х «

? !	для еталышх колес с
=: ж	сьв -	20<\	р»25°
=: ж
5 V
5 § х	а *
е-в з	а *
с « 3	и &
	в общем случае
	■	51п2аст.
	■	/	_
			ЯЕА
			ЕН-В«
	для стальных колес с
	0 , - 2 0 ’ ; г ^ - в ^ б ; 2 * -1 ,7 7 -
		2. -	1.

2337,Ц		•Си±П"		1 ;
		Ь^и		1 ;
Ош -176,1 С«±1) / ^ Р 1^ лм
аН\		1
аН\		с—0,5* '
л /	Г,„(иЧ-Ч3,г
V	»„и
«оаг.г	. /	Г \|„(ц Ч -1)3' а
‘ " л , — 0,56» К		Ь^и	< а Л Р 1 •
‘ " л , — 0,56» К		Ь^и
	3 ^	у
Цв- 2БЗ,зУй* + 1 1 /		--------- ---------------;—
	V	(1 — Ъ М ь *? % К иаНР I

То же. во при	Яе-429,9 V & + \ \ /	Т\ И— ‘
фде—0,25 . . . 0.3 (0.27Б)	У	и 0 /1 Р 1

ПРИЛОЖЕНИЕ (продолжение)

Расчет зубьев па аипоеликость по напряжениям изгнбл

„326.&Г1Л

°а “ уа ^ ■ «Тррй

3—77------

/Т\рУр\

тп~ Ш у -----

Урр\?1$ит\

748.97,,.

т - 9 ,1 X
3 /	Г ,,
Х\| / У,У'Г\|	'

Вид

передачи

Передачи коническими колесами

Расчет зуОъев на выноелпдоль по хоотактнык папряженнлм

в общем случае

г н- у 1 Ш			К ,		, - « (з2я г . 2л
		51п 2 ожг			, - « (з2я г . 2л
					Л я ««1 Ря (д,+ 1)3/!\|
м - 1 /	■—	—					Ь „ и
м - 1 /	■—	—
V	«(1 — * ) Ег+Е*
для стальных колес с					4032,2 ,	/	7 \ц Сол1 Ра, (ц8+ 1 )д^2 ^
для стальных колес с				1	/?е— 0,5^ш	г	Ь«еа1'
а * - 20в;			86.6;	1	/?е— 0,5^ш	г	Ь«еа1'
Гя -1 .?7		Ксозрт';				Г	Тлп«нфа
						Г	Тлп«нфа
	г' У	?	-	Я , - 2 5 3 ,з У и * + 1 1 / ---------
	г' У	?	-		V		(1 - О0.1. в а д в ^ в ^ р ,
то же,	но прл	рш- 2 0 в.			_ и о м _ . / т ш ^ + п » Д
то же,	но прл	рш- 2 0 в.		1	/?с-«,5*0. V		4„ц
				1	/?с-«,5*0. V		4„ц
то же. но прл		1\|\|^ с, о,275,					' иОиаш
							' иОиаш

П Р И Л О Ж Е Н И Е (продолжение)

Расчет зубьел на выносли вость по напряжениям нагиба

748.9Г,г со*2РЛ1

----- Г 1” -------

П ~ пт ^Ь* У

«?<ГЯ1 '

Л1- 0. 1 Х

/	Т^сдз-р,п
х \|/	\|‘Ч>0»иУО,яг^ 5
413,ЗТ,Г
вГд>1—У^1 „	***■7>Р1 »
"4гип_!
а	Г 1РУП
/	Г 1РУП
/Г,ЛШ ' \| /	-гМ^нЛ^р!

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 109 10 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги