Расчет размеров зубчатых колес

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное автономное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»

_____________________________________________________________________________

КАФЕДРА № 32

КУРСОВАЯ РАБОТА
ЗАЩИЩЕНА С ОЦЕНКОЙ

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

к.т.н				Ю.Н. Соколов
должность, уч. степень, звание		подпись, дата		инициалы, фамилия

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

КОРЕКТИРУЮЩИЙ МЕХАНИЗМ

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛА

СТУДЕНТКА ГР.	М061				Васильевский В.А.
			подпись, дата		инициалы, фамилия

Санкт-Петербург

Задание

Рассчитать корректирующий механизм, состоящий из двигателя и редуктора с одним выходным валом

М=60 Н см

Частота вращения n= 10 об/мин

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Содержание

1. Краткое описание механизма 4

2. Кинематический расчет силового механизма 4

2.1 Выбор двигателя 4

2.2 Разработка кинематической схемы 5

2.3 Определение числа зубьев 6

2.4 Практическое значение общего передаточного отношения 6

3. Расчет модуля 7

3.1 Выбор материала 7

3.2 Расчет модулей 7

4. Расчет размеров зубчатых колес 9

5. Расчет валов 9 5.1Определение усилий 9

5.2 Компоновочная схема 10

5.3 Расчет длины вала 10

5.4 Расчет диаметра вала 13

6. Кинематическая погрешность 14

6.1 Кинематическая погрешность рядного механизма 14

6.2 Погрешность мертвого хода 15

6.3 Суммарная погрешность 15

7. Долговечность подшипника 16

8. Расчет штифта 16

8.1 Расчет на срез 16

8.2 Расчет на смятие 17

9. Вывод 18

Краткое описание механизма.

Проектируемый механизм (рис. 2.) состоит из двигателя I, соединённого с редуктором 2. Выходной вал 3.

Рис. 1. Проектируемый механизм.

Корректирующий механизм

M=60 Н см

n=10 об/мин

Кинематический расчет силового механизма

2.1 Выбор двигателя

Находим мощность на выходном валу

Nвых= Вт

Nвых= = 0.62 Вт

Nдв= Вт

=0.85

Nдв= = 0.729 Вт

Двигатель 2ДКС-7

Габариты:

D=20 мм

L= 53 мм

d= 2 мм

l= 6 мм

Рис.2 Внешний вид двигателя АДП-262

2.2 Разработка кинематической схемы

Общее передаточное число механизма определяется

nдв- частота вращения двигателя = 2000

U= = 200

Составим следующее распределение передаточных отношений по ступеням механизма

U12=2;

U34=2;

U56=2;

U78=2.5;

U910=2.5;

U₁₁₁₂=2.5;

U₁₃₁₄=2.5

Кинематическая схема представлена на рис.3

рис. 3 Кинематическая схема редуктора

2.3 Определение числа зубьев

Принимаем zш=Z1=Z3=Z5=Z7=Z9 = 20

Максимальное число зубьев для общего передаточного отношения U=200:

zк мах= zш*U= 20*200= 4000

Z2= 20*2=40

Z4=20*2=40

Z6=20*2=40

Z8=20*2.5=50

Z10=20*2.5=50

Z12=20*2.5=50

Z14=20*2.5=50

Проверка точности реализации передаточного отношения

2.4 Практическое значение общего передаточного отношения:

По формуле U= U12*U34*U56*U78*U910 получим

U=2*2*2*2.5*2.5*2.5*2.5=313

Практическое значение передаточного отношения равно 313

Расчет модуля

3.1 Выбор материала

Материал шестерней сталь 45 ул.

Еш= 2,15*

=15000

=17300

Материал колёс ЛС-59
Ек= 1.1*

=8100

=9600

- допускаемые напряжения материалов

Еш, Ек- модули упругости материалов колеса и шестерни.

3.2 Расчет модулей

Значение модуля из условия контактной прочности

Ке= = 0.82

=Мк*Ккнц*Кg*Кp- расчетный момент колеса

M_К=500 Н*см

Примем Ккнц=1.4 - коэффициент на колесе

Примем Кg= 1.1 – коэффициент динамической нагрузки

Примем Кp= 1.1- коэффициент режима работы/наличие удара

=500*1,4*1,1*1,1=847 Н*см

=7 –относительная толщина колеса

m 0.012см

m 0.12 мм

Определим коэффициент формы зуба

yш= f(Zш)= 0,13

yк= f(Zк)= 0,14

* yш= 15000*0,13= 1950

* yк= 8100*0,14=1134

Значение модуля из условия прочности на изгиб:

* yк * yш

m 0,036 см,

m 0,36 мм

Из двух значений модуля, определенных из условия прочности, выбираем большее и округляем

m=0.5 мм

Расчет размеров зубчатых колес

d0=m*Z

d0max =m*Zкmax

bк = m*

dв=

Lст=2*dв

Получаем значения:

d0=0.5*20=10 мм

d0max = 0.5* 50=25 мм

bк=0.5*7= 3.5мм

dв= = 5мм

d= 5мм-2мм=3мм

Lст=2*dв= 2*5мм=10мм

По таблице для d= 3мм выбираем параметры шарикоподшипника

D=8

B=3

C=440

C0=200

Расчет валов

Расчет валов производится при наличии следующих исходных данных: размеров зубчатых колёс, усилий в зацеплениях и схемы расположения зубчатых колёсна валах в осевом направлении.

5.1 Определение усилий

Усилия в зацеплениях представляются в виде 2-х составляющих: окружной Ро, распорной Т. Окружное усилие Ро направлено по касательной к делительной окружности по направлению движения для ведомого колеса и против движения для ведущего колеса; радиальное усилие Т направлено к центру колеса.

Усилия в зубчатых передачах вычисляются по формулам

Окружное усилие.

Ро=