додати матеріал


Перевірочний розрахунок на міцність зубчастих передач на ПЕОМ

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство освіти Російської Федерації
Тольяттинский державний університет
Автомеханічний інститут
Механіко-технологічне відділення
Кафедра "Різання, верстати та інструменти"
Перевірочного розрахунку на МІЦНІСТЬ зубчастих передач на ПЕОМ
Методичні Вказівки
до курсового проектування
з дисципліни
"Розрахунок і конструювання верстатів"
Спеціальність 151002 «Металообробні верстати та комплекси»
Тольятті 2005

Укладач ГОМЕЛЬСЬКИЙ М. В.
Затверджено на засіданні кафедри "" 2005 р.
Методичні вказівки містять порядок підготовки вихідних даних для розрахунку зубчастих передач металорізальних верстатів і опис роботи з програмою на ПЕОМ. Призначені для студентів, що виконують курсове проектування з дисципліни "Розрахунок і конструювання верстатів", а також для працюючих над дипломним проектом.

ЗМІСТ
1. Загальний порядок розрахунку
2. Проектний розрахунок передач
2.1. Вихідні дані для проектного розрахунку
2.2. Виконання проектного розрахунку
3. Перевірочний розрахунок передач на ПЕОМ
3.1. Підготовка вихідних даних
3.2. Введення вихідних даних в режимі діалогу
3.3. Виконання перевірочного розрахунку
3.4. Аналіз результатів та корекція вихідних даних
3.5. Введення вихідних даних в табличній формі
Література

У цих методичних вказівках наведено опис порядку роботи з програмою для перевірочного розрахунку зубчастих коліс на ПЕОМ.
Програма призначена для розрахунку циліндричних і конічних, прямозубих і косозубих, коригувати та некорригированной зубчастих пар.
Одночасно може бути піддано перевірочного розрахунку до п'яти пар зубчастих коліс.
Перелік використаних позначень
Таблиця 1

Умовні позначення

Н а й м е н о в а н н я
Розмірність
У формулах
У програмі
1
2
3
4

BETA
Кут нахилу зубів
град

MOD
Модуль нормальний
мм

Z1
Число зубів ведучого колеса

Z2
Кількість зубів веденого колеса

B1
Ширина зубчастого вінця ведучого колеса
мм

B2
Ширина зубчастого вінця веденого колеса
мм

BK
Ширина зубчастого вінця, що знаходиться в контакті (для коліс, які перемикаються пересуванням по осі)
мм

N - розр
Розрахункова частота обертання ведучого колеса
об / хв

N - MAX
Максимальна частота обертання ведучого колеса
об / хв

M - розр
Розрахунковий крутний момент на ведучому колесі

EPS1
Коефіцієнт корекції ведучого колеса

EPS2
Коефіцієнт корекції веденого колеса

К - ПРОВ. ІЗГ.
Коефіцієнт перевантаження по вигину

К - нер. ІЗГ.
Коефіцієнт нерівномірності при розрахунку на вигин

K - ПРОВ. ІЗГ.
Коефіцієнт перевантаження по контактним напруженням

V - MAX
Найбільша окружна швидкість у передачі
м / с

[S] І1
[S] И2
Допустиме напруження згину в зубі ведучого колеса
Допустиме напруження згину в зубі веденого колеса
МПа
МПа

[S] K1
[S] K2
Допустиме контактне напруження для ведучого колеса
Допустиме контактне напруження для веденого колеса
МПа
МПа

S - із1
S - ІЗ2
Чинне напруга вигину в зубі ведучого колеса
Чинне напруга вигину в зубі веденого колеса
МПа
МПа

S - КОН
Чинне контактне напруження
МПа

Т
Час роботи передачі з навантаженням
годину

Коефіцієнт ширини зуба (відношення ширини вінця до модуля циліндричної передачі)

Коефіцієнт ширини зуба конічної передачі

1. ЗАГАЛЬНИЙ ПОРЯДОК РОЗРАХУНКУ
1.1. Проектний розрахунок передач
Проектний розрахунок передач проводиться з метою орієнтовного визначення модуля. При цьому можна не враховувати характерні умови роботи та особливості конструкції передач. Отримане в результаті розрахунку значення модуля округлюється до найближчої стандартної величини і потім використовується в якості одного з вихідних даних для перевірочного розрахунку. Проектний розрахунок виконується вручну.
1.2 Перевірочний розрахунок передач
Перевірочний розрахунок виконується на ПЕОМ, сумісних з IВМ, в режимі сеансу MS DOS. Після закінчення розрахунку комп'ютер видає наступні результати:
- Таблиця вихідних даних;
- Величина максимальної окружної швидкості розраховується передачі;
- Значення діючих і допускаються згинальних та контактних напружень.
Ці дані необхідні для оцінки можливості використання передачі прийнятих габаритів в реальному приводі.
Якщо величина найбільшою окружної швидкості перевершує величини, рекомендовані для даного виду приводу, а ступінь точності занадто висока і досягнення її економічно недоцільно, то вихідні дані для розрахунку слід змінити, домагаючись зменшення габаритів передачі.
Якщо діючі напруження будь-якого з двох видів значно менше, що допускаються, це означає, що передача недовантажена і розміри її невиправдано завищені. Якщо діючі напруження перевищують допустимі, то міцність передачі не забезпечена. В тому і в іншому випадку необхідно змінити будь-які з вихідних даних. Наприклад, можуть бути змінені розміри передачі (модуль, ширина зубчастого вінця), матеріал зубчастих коліс і т. д. Потім змінені вихідні дані знову вводять в комп'ютер і повторюють перевірочний розрахунок до тих пір, поки діючі напруження не стануть близькими до допускаються, залишаючись менше останніх. При цьому слід мати на увазі, що чинні напруги вигину обернено пропорційні квадрату модуля передачі, а сама величина модуля дискретна. Тому змінювати модуль доцільно лише при значному невідповідність діючих і допустимих напружень. Ширину ж зубчастого вінця можна призначати будь-який в межах допустимих значень, варіювання цією величиною дозволяє домогтися досить близького збіги допускаються і діючих навантажень.

2. ПРОЕКТНИЙ РОЗРАХУНОК ПЕРЕДАЧ
Перед тим як виконувати перевірочний розрахунок, необхідно виконати орієнтовний (приблизний) проектний розрахунок передачі для того, щоб отримати в якості вихідних даних для перевірочного розрахунку наступні величини:
- Модуль передачі;
- Ширина зубчастого вінця.
2.1. Вихідні дані для проектного розрахунку
Для виконання орієнтовного проектного розрахунку необхідні такі вихідні дані:
· - Крутний момент на валу ведучого зубчатого колеса передачі, Нм. Визначається для кожного вала приводу з урахуванням к. п. д. і положення про розрахункові ланцюгах;
· - Число зубів ведучого зубчатого колеса передачі;
· - Число зубів веденого зубчастого колеса передачі (числа зубів коліс передач приводу визначаються при кінематичному розрахунку);
· - Коефіцієнт ширини зуба (співвідношення ширини розраховується зубчастого вінця і модуля передачі). Для циліндричних передач в приводах верстатів приймають зазвичай . При проектному розрахунку можна прийняти .
Для конічних передач при орієнтовному розрахунку можна приймати


· Матеріал коліс зубчастої пари і орієнтовний значення допустимих напружень вигину , МПа;
· - Кут нахилу зубів, град.
Деякі види матеріалів зубчастих передач, на застосування яких розрахована дана методика, наведені в табл. 2. Тут і дані орієнтовні значення допустимих напружень. Значення допустимих напружень дано без урахування коефіцієнтів надійності та безпеки, технології обробки зубів, режиму змінності навантаження та інших показників.
Матеріали зубчастих коліс для розрахунку за даною програмою Таблиця 2
Марка стали
Вид термообробки
Орієнтирів. значення , МПа
Переважна область застосування
40Х

Нормалізація

150
Механізми з малоізменяю-щейся, невеликим навантаженням,
приводи подач і т.п.
40Х
Поліпшення
180
40Х
Гарт з нагріванням ТВЧ (до викружкі)
140
Приводи головного руху верстатів з відносно
спокійній навантаженням (верстати токарного і свердлильного типу, навантажені приводи подач)
40Х
Гарт з нагріванням ТВЧ з охопленням дна западини (для модуля менше 5)
190
20Х
Цементація і гарт
290
Приводи головного руху у верстатах зі значними динамічними навантаженнями:
токарних і свердлильних з гальмуванням протівовклю-ють, швидкохідних верстатів з
розгоном безпосереднім включенням асинхронного електродвигуна, фрезерних та інших верстатах зі змінними силами різання
12ХН3А
Цементація і гарт
320
18ХГТ
Цементація і гарт
290

2 .2 Виконання проектного розрахунку
Орієнтовно величина модуля прямозубой циліндричної зубчастої передачі може бути визначена за формулою
, Мм
де - Коефіцієнт навантаження, що приймається в орієнтовному розрахунку рівним 1,5;
у-коефіцієнт форми зуба. Може бути прийнятий за даними роботи [1]. Для = 16 ... 100, y = 0,105 ... 0,15. При орієнтовному розрахунку можна прийняти у = 0,12.
Значення інших величин, що входять у формулу, отримані при підготовці вихідних даних для проектного розрахунку.
Отримане значення модуля округляють до найближчого стандартного значення. Переважно застосовувати модулі зубчастого зачеплення з 1-го ряду: = 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16: 20. Однак, при необхідності можна використовувати стандартні значення модуля з 2-го ряду.
Значення модуля більше 20 використовуються у верстатобудуванні вкрай рідко. Значення модуля менше 2 мм в приводах головного руху і подачі металорізальних верстатів звичайно не використовують, тому застосовувати m <2 в курсовому проекті не слід.
Для орієнтовної оцінки величини модуля прямозубой циліндричної передачі може бути використана табл. 3.
Наведені в таблиці дані розраховані для прямозубой передачі, зубчасті колеса якої виготовлені зі сталі 12ХН3А, цементованої і загартованою, при коефіцієнті ширини зуба = 8 і числі зубів ведучого колеса = 25. Конструктивні особливості передачі та інші додаткові фактори не враховані.
Таблиця 3
Крутний момент М, Нм
5
10
50
100
200
500
1000
Модуль передачі m, мм
1
1
2
2,5
3
4
5
Для конічної зубчастої передачі величина модуля може бути орієнтовно визначена за формулою
, Мм
Отримане значення модуля округляють до найближчого значення в бажаному ряду модулів конічних зубчастих коліс за табл. 4
Бажаний ряд модулів для конічних зубчастих коліс Таблиця 4
1 ряд
2
2,5
3,0
4,0
5,0
6,0
8,0
10
12
16
20
25
2 ряд
2,25 2,75 3,5 4,5 5,5 7,0 9,0 11 14 18 22

3. Перевірочний розрахунок ПЕРЕДАЧ НА ПЕОМ
3.1 Підготовка вихідних даних
Програма дозволяє виконувати одночасно розрахунок від однієї до п'яти різних зубчатих передач.
Для прискорення і полегшення введення в ПЕОМ вихідних даних їх рекомендується підготувати у вигляді таблиці за формою табл. 5. У таблиці показаний і приклад її заповнення.
Приклад заповнення таблиці вихідних даних
Таблиця 5

Найменування
Позна
чення
Розмір
ність
Номер передачі
1
2
3
4
5
1
Розрахунковий момент на валу ведучого колеса

М

Нм
100
150
2
Вид передачі
циліндр косозубих
коніч. прямозубих
3
Кут нахилу зуба

град
12,3
0
4
Модуль передачі
m
мм
2,5
3
5
Число зубів ведучого колеса

24
21
6
Кількість зубів веденого колеса

48
21
7
Ширина зубчастого вінця ведучого колеса

мм
25
18
8
Ширина зубчастого вінця веденого колеса

мм
25
18
9
Конструкція (ознака перемикання) передачі
Перемикач-чаемая
Неперек-ються
10
Розташування зубчастого колеса на валу
Поблизу опори
На
консолі
11
Розрахункова частота обертання ведучого колеса

об / хв
250
800
12
Найбільша частота обертання ведучого колеса

об / хв
1000
1250
13
Час роботи передачі з навантаженням

Т

годину
5000
5000
14
Коефіцієнт корекції ведучого колеса

0,2
0
15
Коефіцієнт корекції веденого колеса

-0,2
0
16
Ознака зв'язку колеса з шестернею
Чи не
паразит-ное
Чи не
паразит-ное
17
Режим навантаження передачі
Среднетя-Жовтий
Среднетя-Жовтий.
18
Характер процесу різання
Так само-мірний
Так само-мірний
19
Вид механічної обробки зубів
шлифован
не шліфував
20
Матеріал ведучого колеса
40Х, ТВЧ з охопленням западин
20Х,
цементу-ція
21
Матеріал веденого колеса
40Х, ТВЧ з охопленням западин
20Х,
цементу-ція
У табл. 5 містяться такі вихідні дані:
3.1.1. Розрахунковий момент на валу ведучого зубчатого колеса М, Нм.
Величина його береться з вихідних даних для проектного розрахунку.
3.1.2. Вид передачі.
Програма розраховує чотири види передач:
циліндричних прямозубих,
циліндрична косозубая,
конічна прямозубих,
конічна з круговим зубом.
3.1.3. Кут нахилу зуба . Зазначається у градусах і долях градуса через десяткову крапку. Величина повинна бути округлена до десятих часток. Наприклад, якщо кут становить = 20 0 30 / 15 / /, то слід вводити значення 20.5. Якщо колеса прямозубі, у цій графі проставляється нуль.
3.1.4. Модуль "m" вказується той, який був обраний при проектному орієнтовному розрахунку.
3.1.5. Величина z 1 відповідає числу зубів ведучого колеса незалежно від того, яке колесо має більше зубів (тобто передача підвищує або знижує). Приймається з кінематичного розрахунку.
3.1.6. z 2 - число зубів для веденого колеса пари.
3.1.7. Ширина зуба , Провідного колеса призначається залежно від вибраного значення (Див. п. 2.1.) І, отже,
- Для циліндричних коліс
і - Для конічних коліс.
3.1.8. Ширина зуба веденого колеса для передач, які перемикаються переміщенням блоків уздовж осі, вибирається зазвичай рівний :

Для конічних передач - також.
Для передач, не перемикаються пересуванням уздовж осі, ширина одного з коліс може бути обрана дещо більшою, ніж іншого (на 1 ... 2 мм).
3.1.9. Конструкція (ознака перемикання) передачі. Тут вказується один з двох варіантів:
- Колеса перемикані пересуванням уздовж осі,
- Колеса не перемикаються пересуванням уздовж осі.
Перша ознака вказується для пересувних блоків зубчастих коліс.
Друга ознака відповідає одиночної передачу, а також передачам, перемиканим за допомогою муфт.
3.1.10. Розташування зубчастого колеса на валу.
Можливі варіанти:
- Колесо розташоване приблизно симетрично щодо опор;
- Колесо розташоване поблизу однієї з опор;
- Колесо на консолі.
Оцінити розташування зубчастого колеса можна за попередньо розробленої кінематичної схемою приводу.
3.1.11. Розрахункова частота обертання вказується для ведучого зубчатого колеса пари і вибирається з аналізу розрахункової ланцюга за графіком частот обертання.
3.1.12. Найбільша частота обертання вказується для ведучого зубчатого колеса пари і вибирається за графіком частот обертання.

3.1.13. Час Т роботи передачі під навантаженням беруть із завдання на проектування. Якщо в завданні ця величина не вказана, можна з деяким запасом прийняти Т = 5000час
3.1.14. Коефіцієнт корекції ведучого колеса . Приймається , Якщо колесо не коригувати.
В іншому випадку коефіцієнт корекції вказується знаком "-" (мінус), якщо коефіцієнт негативний і без знака, якщо він позитивний.
3.1.15. Коефіцієнт корекції веденого колеса вказується аналогічно п. 3.1.14.
3.1.16. Ознака зв'язку шестерні і колеса може бути чотирьох видів:
- Не паразитні ні шестерня, ні колесо;
- Паразитне провідне колесо;
- Паразитне відоме колесо;
- Паразитні обидва колеса.
Ця ознака враховується при розрахунку в зв'язку з тим, що на паразитному колесі зуби набувають роботу вдвічі частіше, ніж на колесі звичайному, і, отже, зазнають вдвічі більше число циклів навантаження.
Найбільш часто реалізується перший вид ознаки.
3.1.17. Режим навантаження, якщо він не вказаний у завданні, може бути вибраний з табл. 6.

Таблиця 6
Режим
Характерний для приводів верстатів
Важкий і постійний
Важкі верстати з безперервним процесом різання, наприклад, карусельні
Може бути - важкий
Великі верстати
Середній
Універсальні верстати середнього розміру
Середньо - легкий
Верстати для чистової обробки
3.1.18. Характер процесу різання залежить від виду обробки, виконуваної на проектованому верстаті, приймається за табл.7.
Таблиця 7
Характер процесу різання
Приклад виду обробки
Рівномірний
Точіння з рівномірним припуском, свердління і т.п.
Нерівномірний
Точіння з нерівномірним припуском (кування, лиття) і т.п.
Переривчастий
Фрезерування, точіння по переривчастих контуру і т.п.
3.1.19. Вид механічної обробки зубів вибирається залежно від очікуваної окружної швидкості в передачі. Якщо м / с, то можна приймати, що зуби не шліфовані.
Для м / с приймають, що зуби шліфовані.
3.1.20. Матеріал ведучого і веденого колеса передачі вибирають найчастіше однаковими. Однак програма допускає розрахунок і для різних матеріалів коліс пари. Різний матеріал для шестірні і колеса вибирають, якщо для одного з коліс пари з яких-небудь міркувань необхідна більш висока міцність.
Рекомендації з вибору матеріалу див. у п. 2.1, табл. 2.

3.2 Введення вихідних даних в режимі діалогу
Вихідні дані вводяться в пам'ять комп'ютера в режимі діалогу з використанням підготовленої за п. 3.1 таблиці.
Для здійснення введення необхідно:
- Включити комп'ютер і принтер;
- Якщо комп'ютер працює в середовищі WINDOWS, необхідно перейти в DOS (NORTON або DN);
- Знайти на панелях NORTON каталог ZUB (див. приклад у табл. 8), підвести під нього курсор і натисканням клавіші "ENTER" викликати на екран перелік назв файлів: prog1.dat; prog1. exe; prog1. vix; vvod. ... (Див. приклад у табл. 9).
Таблиця 8
D: \
Name
ARCHIVE
DEMPF
GAME
MATLAB
NORTON
OPORA
PCI
PRIM
WAL
ZUB
sd ini
treeinfo ncd
Name
Name
ZUB SUB-DIR 1.01.98
Таблиця 9
D: \ ZUB
Name
..
zub bat prog1 dat
vvod exe prog1 exe
prog1 mat
prog1 vix
Name
Name
vvod. exe 62568 18.09.90 10.39
Потім необхідно підвести курсор під файл "vvod.exe" і запустити програму введення. На екрані з'являється наступний текст, у відповідь на запити якого, вихідні дані вводяться в режимі діалогу:
1. Введення вихідних даних для перевірочного розрахунку.
2. Коригування вихідних даних.
3. Вихід з програми.
Тут слід ввести номер пункту, по якому повинна вестися робота. Наприклад, обраний пункт "Введення вихідних даних для перевірочного розрахунку". Тоді слід ввести:
1
Після цього на екрані виникає текст:
1. Всі дані вводяться з десятковою крапкою
(Це означає, що всі числа слід вводити з десятковою точкою-роздільником незалежно від того, дробове це число або ціле. Наприклад: 254. Або 12.2)
2. Введіть кількість розраховуються передач.
(Тут вводиться кількість передач, які передбачається розраховувати. Слід мати на увазі, що в одному сеансі розрахунку програма може розраховувати не більше п'яти передач, тому, якщо число розраховуються передач більше п'яти, то слід проводити більше одного сеансу розрахунку.)
4.
Далі на екрані з'являються запити про параметри окремих передач:
Передача № 1.
Розрахунковий момент на валу ( )
262.
Вкажіть вид розраховується передачі:
Циліндричних прямозубих .................................... 2
Циліндрична косозубая ....................................... 3
Конічна прямозубих ............................................ 4
Конічна з круговим зубом ................................. 5
2.
Кут нахилу зуба (градуси, частки градуса)
0.
Модуль передачі (мм)
5.
Число зубів ведучого колеса
26.
Кількість зубів веденого колеса ... і так далі.
У процесі введення вихідних даних на екрані періодично виникає запит: "Хочете щось змінити? (Так - 0), (ні - 1) ". Це дозволяє змінити деякі вихідні дані, введені помилково. Якщо у відповідь на цей запит ввести "0", то на екран знову надходять запити і меню за декільком введеним раніше вихідним даним, що дозволяє ввести їх повторно і виправити помилку, не вдаючись до програми корекції.
Після введення найбільшої частоти обертання ведучого колеса програма здійснює контроль максимальної окружної швидкості в передачі за допускаються значеннями (табл. 10.).
Таблиця 10
Вид зубчастої передачі
Найбільша допустима окружна швидкість, м / с
Ступінь точності зубчастих коліс
Прямозубих

8


7

6
Косозубая

8


7

6
Якщо окружна швидкість у передачі виявляється більше допустимої, то на екран виводиться повідомлення, наприклад, таке:
Окружна швидкість БІЛЬШЕ ДОЗВОЛЯЄТЬСЯ Vmax = 52,6
Змінити один з ПАРАМЕТРІВ:
1. МОДУЛЬ ПЕРЕДАЧІ М
2. Число зубів шестерні Z1
ВВЕДІТЬ НОМЕР Змінювати параметри
Подальший введення блокується до тих пір, поки у вихідні дані не будуть внесені зміни. У цьому разі слід змінити вихідні дані так, щоб окружна швидкість була в допустимих межах. Зниження швидкості можна добитися зміною радіальних габаритів передачі: зменшивши або суму чисел зубів у передачі (зберігаючи передавальне відношення), або - модуль. Іноді доводиться зменшувати і те й інше. Слід, однак, мати на увазі, що зменшення числа зубів і модуля призводить до зниження міцності зубів. Тому в більшості випадків одночасно зі зменшенням габариту слід призначити інший, більш міцний матеріал для коліс передачі.
Зменшення окружної швидкості можна досягти також, знизивши найбільшу частоту обертання передачі. Зменшити найбільшу частоту обертання передачі можна, переглянувши побудова графіка частот обертання. Такий прийом далеко не завжди зручний. Він потребує змін у підході до конструкції приводу, нового розрахунку чисел зубів в передачах і визначення моментів, що крутять у найбільш навантажених передачах. Однак, іноді доводиться застосовувати такий прийом, якщо немає іншого виходу.
Нарешті, можна застосувати замість прямозубой косозубих передачу, що дозволяє збільшити допустиму окружну швидкість (див. табл. 10). Однак, якщо передача - перемикається, то перемикати її в цьому випадку доведеться за допомогою муфт, а не переміщенням вздовж осі.
Перш, ніж коригувати вихідні дані, варто прикинути, як нові вихідні дані вплинуть на зміну швидкості (це, до речі, корисно зробити ще на етапі підготовки вихідних даних, тоді всі коригування можна зробити заздалегідь).
Максимальна окружна швидкість у передачі може бути визначена за формулою:
для циліндричних передач
, М / с
для конічних передач
, М / с
Далі вводяться всі інші вихідні дані послідовно для всіх розраховуються передач.
3.3 Виконання перевірочного розрахунку
Після закінчення введення програма завершується і на екрані знову з'являється панель NORTON (табл. 9). Для виконання перевірочного розрахунку слід підвести курсор під назву файлу prog1.exe і натиснути клавішу "ENTER". На екран надходить повідомлення:
____ ПРАЦЮЄ ПРОГРАМА ________________
_____ Перевірочний розрахунок ЗУБЧАТИХ КОЛІС _________
ВВЕДІТЬ ІМ'Я
З клавіатури слід ввести:
prog1
Слід запит:
Результат виводу
1 - ДРУК
2 - ДИСК
Для зручності аналізу результатів слід спочатку ввести "2". Якщо ввести 2, то результати записуються у файл prog1.vix на диску, а на принтері не друкуються. Ознакою закінчення розрахунку служить вихід з програми і поява на екрані монітора панелей NORTON. Для перегляду та аналізу результатів розрахунку на екрані монітора слід підвести курсор на файл prog1.vix і натиснути клавішу F3 ("vien" - по крайовій меню.) Після цього на екрані з'являється таблиця з вихідними даними та результатами розрахунку. Таблиця має форму табл. 11. У цій таблиці верхня частина зайнята роздруківкою вихідних даних, нижня частина - результатами розрахунку.

3.4. Аналіз результатів та корекція вихідних даних в режимі діалогу
Результати розрахунку слід проаналізувати, порівнюючи діючі напруження в зубах передачі з допускаються.
У тому випадку, якщо яка-небудь з передач перевантажена, то в нижній частині таблиці з'являється додатковий рядок "недостатня міцність", причому в цьому випадку перевантажена передача відзначається знаком "*".
Якщо зуби коліс передачі сильно недовантажені (діючі напруги значно менше допускаються) або перевантажені (діючі напруження більше допускаються), слід змінити параметри передачі так, щоб домогтися задовільного результату.
Для зміни параметрів слід знову запустити файл "vvod.exe". Порядок введення даних при зміні параметрів див. нижче.
Якщо ж результати розрахунку Вас влаштовують, то вивести їх на друк можна наступним чином:
- Натиснути на клавішу ESC і вийти в NORTON
- Знову запустити програму prog1.exe, і після відповідного запиту замовити висновок результатів на друк введенням цифри "1". Через 1 ... 2 секунди результати починають друкуватися на принтері.
Крім того можна просто замовити друк файлу prog1.vix безпосередньо з NORTON, натиснувши клавішу F5.
Зміст файлу prog1. vix - результати розрахунків Таблиця 11
Перевірочний розрахунок ЗУБЧАТИХ КОЛІС
НАЙМЕНУВАННЯ
Розмірних.
НОМЕР ПАРИ
1
2
3
4
5
КУТ НАХИЛУ
ГРАДУСИ
15.0
0.
0.
0.
0.
МОДУЛЬ
ММ
10.0
0.
0.
0.
0.
Z1
23.
0.
0.
0.
0.
Z2
154.
0.
0.
0.
0.
B1
ММ
60.
0.
0.
0.
0.
B2
ММ
60.
0.
0.
0.
0.
BK
ММ
60.
0.
0.
0.
0.
N - розр.
ОБ - МІН
16.0
0.
0.
0.
0.
H - MAX
ОБ - МІН
320.0
0.
0.
0.
0.
M - розр.
Н. М
6000.
0.
0.
0.
0.
T
ЧАС
5000.
0.
0.
0.
0.
EPS1
.000
.000
.000
.000
.000
EOS2
.000
.000
.000
.000
.000
K - ПРОВ. ІЗГ.
1.30
.00
.00
.00
.00
К - нер. ІЗГ.
1.20
.00
.00
.00
.00
К - ПРОВ. КОН.
1.10
.00
.00
.00
.00
1 ОЗНАКА
3082.
0.
0.
0.
0.
2 ОЗНАКА
164.
0.
0.
0.
0.
РЕЗУЛЬТАТИ РОЗРАХУНКУ
V - MAX
М - СЕК
3.99
.00
.00
.00
.00
S - із1
МПА
384.3
.0
.0
.0
.0
S - ІЗ2
МПА
252.8
.0
.0
.0
.0
S - КОН
МПА
1112.3
.0
.0
.0
.0
[S] І1
МПА
401.4
.0
.0
.0
.0
[S] И2
МПА
258.3
.0
.0
.0
.0
[S] K1
МПА
1765.2
.0
.0
.0
.0
[S] K2
МПА
1863.9
.0
.0
.0
.0
МАТЕРІАЛ Z1
МАТЕРІАЛ Z2
12XH-3A; AFA; AFA; AFA; AFA;
40X - ТВЧ; AFA; AFA; AFA AFA;
Якщо результати розрахунку будь-якої передачі Вас не влаштовують, і необхідно змінити вихідні дані, слід знову запустити програму введення vvod.exe і після появи тексту меню:
1. Введення вихідних даних для перевірочного розрахунку
2. Коригування вихідних даних
3. Вихід з програми


Ввести "2"
У відповідь на екрані з'являється текст:
ВВЕДІТЬ НОМЕР ПЕРЕДАЧІ, ДЛЯ ЯКИХ НЕОБХІДНО
ВИКОНАТИ Коригування даних
Тут слід ввести номер однієї з передач, для якої коригуються вихідні дані.
Потім з'являється меню:
Змінювати параметри:
1. МОДУЛЬ ПЕРЕДАЧІ
2. Число зубів шестерні
3. Число зубів колеса
4. Ширина зубчастого вінця Шестерні
5. Ширина зубчастого вінця КОЛЕСА
6. МАТЕРІАЛ Шестерні
7. МАТЕРІАЛ КОЛЕСА
Ведіть через пробіл номери змінних параметрів.
Номери параметрів, величини яких Ви хочете змінити слід ввести за типом:
2. 3. 6. 7.
Далі введення вихідних даних йде у формі діалогу аналогічно описаному вище.
Після закінчення введення нових вихідних даних для першої з коректованих передач програма виходить в NORTON, і для коригування вихідних даних наступної передачі потрібно знову запустити програму "vvod.exe", ввести "2" (коригування) і вказати номер наступної передачі.
Коли корекція закінчена, знову потрібно запустити програму "prog1.exe", і розрахунок повторюється, як показано вище.

3.5 Введення вихідних даних в табличній формі
Введення вихідних даних може бути здійснений не тільки у формі діалогу, але і більш компактно - у вигляді редагованої таблиці, яка містить вихідні дані. Однак для такого введення повинні бути виконані додатково ще деякі попередні розрахунки. Необхідно визначити три види коефіцієнтів:
До Пері - коефіцієнт перевантаження при згині;
До нері - коефіцієнт нерівномірності навантаження при згині;
До ПЕРКОВ - коефіцієнт перевантаження при розрахунку контактних напружень, а також розрахункову ширину вінця для визначення контактних напружень.
Коефіцієнт перевантаження при вигині визначається в залежності від співвідношення ширини вінця і діаметра ведучого зубчатого колеса по табл.12.
Таблиця 12
Розташування зубчастого колеса
П р і із зв а до

1
2
3
Колесо розташоване симетрично щодо опор
Колесо розташоване поблизу однієї з опор
Колесо на консолі
К о е ф ф і ц і е н т
0,2
1,0
1,1
1,2
0,4
1,05
1,2
1,4
0,6
1,1
1,3
1,7
0,8
1,15
1,45
2,0
1,2
1,25
1,7
-
Тут - Ширина вінця, мм;

Коефіцієнт перевантаження при вигині До Пері вибирається за табл. 13 в залежності від характеру процесу різання, зазначеного в підготовлених вихідних даних.
Таблиця 13

Характер процесу різання

Н е п р е р и в н и й
Переривчастий
Рівномірний
Нерівномірний (нерівномірний припуск і т. п.)
Фрезерування, обробка переривчастого контуру і т. п.
К о е ф ф і ц і е н т К Пері
1,3
1,5
1,7
Коефіцієнт перевантаження До ПЕРКОВ при розрахунку на контактну міцність визначається аналогічно До нері за табл. 14.
Таблиця 14
Розташування зубчастого колеса
b / dш
Колесо розташоване симетрично щодо опор
Колесо розташоване поблизу однієї з опор
Колесо на консолі
0,2
0,4
0,6
0,8
1,2
1,0
1,0
1,05
1,1
1,15
1,05
1,15
1,2
1,3
1,5
1,1
1,15
1,45
1,65
-
Розрахункова ширина зубчастого вінця , Що знаходиться в контакті, визначається наступним чином.
Для циліндричних зубчастих коліс, не перемикаються пересуванням уздовж осі, і конічних коліс величина приймається рівною меншій ширині з або , Тобто зазвичай (Якщо ) Або (Якщо ).
Для циліндричних зубчастих коліс, які перемикаються пересуванням по осі (наприклад, блоків зубчастих коліс), величина буде менше ширини зуба, оскільки перемикані вінці мають з торців зубозакругленіе і скоси під кутом 12 0 ... 15 0 для полегшення включення. Таким чином довжина лінії контакту в такій передачі менше довжини зуба (див. рис. 1).

Схема зони зачеплення зубів перемикаються коліс з зубозакругленіем
Рис. 1
З рис. 1 видно, що


Для введення вихідних даних в табличній формі необхідно викликати в редактор NORTON файл prog1.dat, підвівши до нього курсор і натиснувши клавішу F4. На екрані монітора виникає таблиця (див. табл. 15).
У цій таблиці перераховані вихідні дані і в графах, відповідних розраховується передачам, вказані цифри, які залишилися від виконувалися раніше розрахунків. Користуючись редактором NORTON'а, ці цифри слід замінити на вихідні дані розраховуються коліс.
Якщо число розраховуються передач менше 5, то вихідні дані для них вносять в перші стовпчики по порядку. У залишилися колонках можна не заміняти всі цифри на нулі. Досить вказати величину модуля, що дорівнює нулю в колонці, відповідної першою з нерассчітиваемих передач. Ці передачі і всі наступні програма розраховувати не буде.
Приклад файлу prog1.dat - вихідні дані для розрахунку
Таблиця 15
Перевірочний розрахунок ЗУБЧАТИХ КОЛІС
ВИХІДНІ ДАНІ
Наіменова-ня
Розмірність
Ном. пари
1
2
3
4
5
Разм-ть
******.***
******.***
******.***
******.***
******.***
Кут накл.
15.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
Модуль
10.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
Z1
23.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
Z2
154.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
В1
60.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
В2
60.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
ВК
60.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
N - розр
16.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
N - MAX
320.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
М - розр
6000.00000
.0000
.0000
.0000
.0000
Т
5000.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
EPS1
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
EPS2
.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
К - ПРОВ. ІЗГ
1.3000
.0000
.0000
.0000
.0000
К - нер. ІЗГ
1.2000
.0000
.0000
.0000
.0000
К - ПРОВ. КОН
1.1000
.0000
.0000
.0000
.0000
ГАММА
1 ОЗНАКА
3082.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
2 ОЗНАКА
164.0000
.0000
.0000
.0000
.0000
КІНЕЦЬ ФАЙЛУ
У графі "1 ОЗНАКА" вказують такі цифри:
Тут:
Ознака виду передачі:
Циліндричних прямозубих - 2
Циліндрична косозубая - 3
Конічна прямозубих - 4
Конічна з круговим зубом - 5
Ознака зв'язку шестерні і колеса:
Чи не паразитні шестерня і колесо - 0
Паразитна шестерня - 1
Паразитне колесо - 2
Паразитна шестерня і колесо - 3
Ознака ступеня точності:
6-я ступінь точності - 6
7-й ступінь точності - 7
8-й ступінь точності - 8
Ступінь точності вибирають по табл. 16 залежно від максимальної окружної швидкості в передачі.
Як показано вище, для циліндричних передач

, М / с
для конічних передач
, М / с
Вибір ступеня точності передач Таблиця 16
Вид передачі
Найбільша окружна швидкість
Ступінь точності




6
7
8




6
7
8
При табличному методі введення програма в процесі розрахунку не контролює найбільше значення окружної швидкості, тому за відповідністю його припустимим значенням повинен стежити оператор.
Режим навантаження:
Важкий і постійний -1
Може бути важкий -2
Середній -3
Середньо - легкий - 4
У графі "2 ОЗНАКА" вказується наступний набір цифр:
1 5 5. десяткова крапка


Ознака механічної обробки
Ознака матеріалу шестерні (провідного колеса)
Ознака матеріалу колеса (веденого)
Ознака механічної обробки:
Зуби шліфовані - 1
Зуби не шліфовані - 2
Вибір - див п. 3.1.19
Ознака матеріалу шестерні (провідного колеса):
- 40Х нормалізована - 1
- 40Х поліпшена - 2
- 40Х з загартуванням нагріванням ТВЧ до викружкі западини - 3
- 40Х з загартуванням нагріванням ТВЧ з охопленням дна западини - 4
- 20Х цементація і гарт в маслі -5
- 12ХН3А цементація і гарт в маслі - 6
- 18ХГТ цементація і гарт в маслі - 7
Ознака матеріалу колеса (веденого) вказується так само, як і для шестерні.
Після того, як заповнення таблиці вихідних даних закінчено, слід записати їх на диск, тобто зберегти файл prog1.dat (якщо заповнення виконувалося в редакторі NORTON, то це здійснюється натисканням клавіші F2, після чого за допомогою клавіші ESC виходять у NORTON). Потім здійснюють запуск програми "prog1.exe" і розрахунок виконують як показано вище в п. 3.3.
При необхідності коригування вихідних даних використовують той самий прийом редагування файлу.

ЛІТЕРАТУРА
1. Розрахунок на міцність циліндричних зубчастих коліс металорізальних верстатів. М.: ОНТИ ЕНІМС, 1969. - 88 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Методичка
339.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Взаємозамінність зубчастих коліс і передач
Проектування і перевірочний розрахунок редуктора
Перевірочний розрахунок місцевої міцності конструкції корпусу судна
Перевірочний розрахунок КБТ при бурінні з частковим навантаженням
Розрахунок поршневих гідроциліндрів на міцність
Розрахунок собівартості блоку живлення ПЕОМ
Розрахунок на міцність закритою циліндричної одноступінчастої передачі та її проектування
Розрахунок на міцність при напруженнях циклічно змінюються в часі
Розрахунок ефективності реконструкції кабельної лінії передач
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru