Перевірочний розрахунок на міцність зубчастих передач на ПЕОМ

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