Инструкция к практической работе

Государственное образовательное профессиональное учреждение

Ярославской области «Ярославский автомеханический колледж»

Специальность: 23.02.03 « Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта».

Предметно-цикловая комиссия: общепрофессиональных дисциплин».

Дисциплина: « Техническая механика».

ИНСТРУКЦИЯ (ЗАДАНИЕ)

К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ №14

« Расчет червячной передачи редукторного типа».

Цель: Приобрести навыки проектировочного и проверочного расчета червячной передачи на контактную прочность и по допускаемым напряжениям изгиба.

Порядок проведения работы:

1. Перечертить кинематическую схему червячной передачи с нижним расположением червяка .

1. Применив исходные данные на расчет, выполнить кинематический расчет червячной пары и подобрать марку электродвигателя.

1. Выполнить проектировочный расчет передачи с определением межосевого расстояния, модуля, коэффициента диаметра червяка, основных диаметров червяка и парного червячного колеса.

1. Выполнить проверочный расчет разработанной червячной передачи по контактным напряжениям.

1. Выполнить проверочный расчет червячной передачи по допускаемым напряжениям изгиба.

1. Сделать вывод по проведенному расчету.

Инструкцию составил: Цымбал Н.Б.

Председатель ПЦК : Исаковская Е.Л.

Рассчитать закрытую реверсивную червячную передачу , предназначенную для длительной эксплуатации 25 cо следующими исходными данными Р₁= _____(кВт); n₁=______(об/мин);

u= _____;материал червячного колеса:_________

1.Определяем число витков червяка:

= ____ при u= _______([1], с.55)

2.Определяем число зубьев червячного колеса

=u

=

3.Материалы червяка и червячного колеса ([1], с.65):

принимаем для червяка:__________________________________________________

_____________________________________________________________________

материал червячного колеса:_______________________________________________

4.Межосевое расстояние из условия контактной выносливости определяем по формуле:

a_w = ((мм),

где 𝐪– коэффициент диаметра червяка, принимаем предварительно 𝐪 = 10;

Т₂– вращающий момент на валу червячного колеса, Н · мм:

Т₂ = Т₁ u η (Н·мм),

где Т₁– вращающий момент на валу червяка, Н · мм:

Т₁= ( Н · мм),

где Р₁ – мощность на валу червяка, кВт;

𝛚₁ – угловая скорость на валу червяка, рад/с:

𝛚₁ = (рад/с),

где n₁ – частота вращения вала червяка, об/мин

𝛚₁ = рад/с

Т₁ = Н·мм

u – передаточное число;

η – КПД передачи:

η = η₁ η₂²,

где η₁ – КПД закрытой червячной передачи, η₁ = ______([1], с.5, табл.1.1);

η₂ – КПД пары подшипников качения, η₂ = _________ ([1], с.5, табл.1.1)

η =

Т₂ = Н·мм

[σ_H] – допускаемое контактное напряжение, МПа:

Для безоловянных бронз:

Принимаем предварительно скорость скольжения в зацеплении = ___ м/с ([1], с.65) , тогда

[] = _______ МПа ([1], с.68, табл.4.9)

Для оловянных бронз:

[] = [] ^' · (МПа),

где [] ^' - основное допускаемое контактное напряжение, МПа,

[] ^' = ______ ([1], с.66, табл.4.8);

– коэффициент долговечности, = _____ ([1], с.67)

[] = МПа

К – коэффициент нагрузки, предварительно принимаем К= 1,2

a_w = мм

5.Определяем модуль зацепления:

m = (мм),

m = мм

Принимаем m = ______ мм;𝐪= _______([1], с.56, табл.4.2)

6.Уточняем межосевое расстояние

a_w= (мм),

a_w = мм

7.Определяем основные размеры червяка:

7.1.Делительный диаметр червяка

d₁=(мм),

d₁= мм

7.2.Диаметр вершин витков червяка

d_a1 = d₁ + 2 m(мм),

d_a1 = мм

7.3.Диаметр впадин витков червяка

d_f1 = d₁ – 2,4 m(мм),

d_f1 = мм

7.4.Длина нарезанной части шлифованного червяка

b₁≥_____________________________________________________ мм ([1], с.57)

7.5.Делительный угол подъёма витка

γ = _____([1], с.57, табл. 4.3)

8. Определяем основные размеры венца червячного колеса:

8.1. Делительный диаметр червячного колеса

d₂= (мм),

d₂= мм

8.2. Диаметр вершин зубьев червячного колеса

d_a2 = d₂+ 2 m(мм),

d_a2 = мм

8.3. Диаметр впадин зубьев червячного колеса

d_f2 = d₂– 2,4 m(мм),

d_f2 = мм

8.4.Наибольший диаметр червячного колеса

d_am2≤ d_a2 + (мм),

d_am2 ≤ мм

8.5.Ширина венца червячного колеса

b₂ ≤ _______________________________ мм ([1], с.58)

9.Окружная скорость червяка

=(м/с),

= м/с

Скорость скольжения

=(м/с),

= м/с

Для безоловянных бронз:

Уточняем [] = _______ МПа ([1], с.68, табл.4.9) при _____ м/с

11.Выполняем проверку контактных напряжений:

σ_H = ≤ [σ_H],

где K – коэффициент нагрузки:

K =

где K_β- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии

K_β= 1+ (1-х),

где θ – коэффициент деформации червяка, θ = _______ ([1], с.64, табл.4.6);

х- вспомогательный коэффициент, зависящий от характера изменения нагрузки,

принимаем х = _______ (при незначительных колебаниях нагрузки) ([1], с.65)

K_β=

K - динамический коэффициент, принимаем ____ степень точности передачи ([1], с.65, табл. 4.7),

K_𝑣 = ________ ([1], с.65, табл. 4.7)

K =

σ_H = МПа

δ =(%),

δ = %

Примечание: расчёт считается верным если σ_H [ σ_H]не более 15% или σ_H [ σ_H] не более 5%

12.Уточняем КПД редуктора с учётом потерь в опорах, потерь на разбрызгивание и перемешивание масла

η = (0,95…096) ,

где - приведённый угол трения, = _______ ([1], с.59, табл. 4.4)

η =

13. Проверяем зубья червячного колеса на изгиб:

σ_F = ≤ [σ_F](МПа),

где Y_F – коэффициент, учитывающий форму зуба колеса

Эквивалентное число зубьев колеса:

= ,

=

Y_F = ______ ([1], с.63, табл. 4.5)

[σ_F] –допускаемое напряжение изгиба, МПа, [σ_F] = [σ-_F] – для реверсивной передачи:

[σ-_F] =[σ-_F]^'(МПа),

где [σ-_F]^' - основное допускаемое напряжение изгиба, МПа,[σ-_F]^' = _______ МПа ([1], с.66, табл. 4.8);

- коэффициент долговечности, =______ ([1], с.67)

[σ-_F] = МПа

σ_{F =} МПА

Сравнить полученное значение напряжения изгиба с допускаемым напряжением изгиба:

σ_F = ________ МПа _F]= ________ МПа

14.Определяем усилия, действующие в зацеплении:

14.1.Окружное усилие на червячном колесе равно осевой силе на червяке

F_t2 = F_a1 = (Н),

F_t2 = F_a1 = Н

14.2. Окружное усилие на червяке равно осевой силе на червячном колесе

F_t1 = F_a2=(Н),

F_t1 = F_a2 = Н

14.3.Радиальные усилия на червяке и колесе

F_r2 = F_r1 = (Н),

где α_w-угол зацепления, α_w = 20^◦

F_r2 = F_r1 = Н

Примечание:при отсутствии специальных требований червяк должен иметь правое направление витков.

Литература:

1.С.А.Чернавский, К.Н.Боков, И.М.Чернин и др. Курсовое проектирование деталей машин. – М.: Машиностроение, 2005.