Проверочный расчет на прочность зубчатых передач на ПЭВМ (стр. 1 из 5)
Министерство образования Российской Федерации
Тольяттинский государственный университет
Автомеханический институт
Механико-технологическое отделение
Кафедра “Резание, станки и инструменты”
ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ НА ПЭВМ
Методические Указания
к курсовому проектированию
по дисциплине
"Расчет и конструирование станков"
Специальность 151002 «Металлообрабатывающие станки и комплексы»
Тольятти 2005
Составитель ГОМЕЛЬСКИЙ М. В.
Утверждено на заседании кафедры " " 2005 г.
Методические указания содержат порядок подготовки исходных данных для расчета зубчатых передач металлорежущих станков и описание работы с программой на ПЭВМ. Предназначены для студентов, выполняющих курсовое проектирование по дисциплине "Расчет и конструирование станков", а также для работающих над дипломным проектом.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Общий порядок расчета
2. Проектный расчет передач
2.1. Исходные данные для проектного расчета
2.2. Выполнение проектного расчета
3. Проверочный расчет передач на ПЭВМ
3.1. Подготовка исходных данных
3.2. Ввод исходных данных в режиме диалога
3.3. Выполнение проверочного расчета
3.4. Анализ результатов и коррекция исходных данных
3.5 .Ввод исходных данных в табличной форме
Литература
В настоящих методических указаниях приведено описание порядка работы с программой для проверочного расчета зубчатых колес на ПЭВМ.
Программа предназначена для расчета цилиндрических и конических, прямозубых и косозубых, корригированных и некорригированных зубчатых пар.
Одновременно может быть подвергнуто проверочному расчету до пяти пар зубчатых колес.
Перечень использованных обозначений
Таблица 1
| Условные обозначения | Н а и м е н о в а н и е | Размерность | |
| В формулах | В программе | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
 | BETA | Угол наклона зубьев | град |
 | MOD | Модуль нормальный | мм |
 | Z1 | Число зубьев ведущего колеса | |
 | Z2 | Число зубьев ведомого колеса | |
 | B1 | Ширина зубчатого венца ведущего колеса | мм |
 | B2 | Ширина зубчатого венца ведомого колеса | мм |
 | BK | Ширина зубчатого венца, находящаяся в контакте (для колес, переключаемых передвижением по оси) | мм |
 | N - РАСЧ | Расчетная частота вращения ведущего колеса | об/мин |
 | N - MAX | Максимальная частота вращения ведущего колеса | об/мин |
 | M - РАСЧ | Расчетный крутящий момент на ведущем колесе | |
 | EPS1 | Коэффициент коррекции ведущего колеса | |
 | EPS2 | Коэффициент коррекции ведомого колеса | |
 | К - ПЕР. ИЗГ. | Коэффициент перегрузки по изгибу | |
 | К - НЕР. ИЗГ. | Коэффициент неравномерности при расчете на изгиб | |
 | K - ПЕР. ИЗГ. | Коэффициент перегрузки по контактным напряжениям | |
 | V - MAX | Наибольшая окружная скорость в передаче | м/с |
 | [S]И1[S]И2 | Допускаемое напряжение изгиба в зубе ведущего колесаДопускаемое напряжение изгиба в зубе ведомого колеса | МПаМПа |
 | [S]K1[S]K2 | Допускаемое контактное напряжение для ведущего колесаДопускаемое контактное напряжение для ведомого колеса | МПаМПа |
 | S - ИЗ1S - ИЗ2 | Действующее напряжение изгиба в зубе ведущего колесаДействующее напряжение изгиба в зубе ведомого колеса | МПаМПа |
 | S - КОН | Действующее контактное напряжение | МПа |
 | Т | Время работы передачи с нагрузкой | час |
 | Коэффициент ширины зуба (отношение ширины венца к модулю цилиндрической передачи) | ||
 | Коэффициент ширины зуба конической передачи | ||
1. ОБЩИЙ ПОРЯДОК РАСЧЕТА
1.1. Проектный расчет передач
Проектный расчет передач производится с целью ориентировочного определения модуля. При этом можно не учитывать характерные условия работы и особенности конструкции передач. Полученное в результате расчета значение модуля округляется до ближайшей стандартной величины и затем используется в качестве одного из исходных данных для проверочного расчета. Проектный расчет выполняется вручную.
1.2 Проверочный расчет передач
Проверочный расчет выполняется на ПЭВМ, совместимых с IВМ, в режиме сеанса MSDOS. По окончании расчета компьютер выдает следующие результаты:
- таблица исходных данных;
- величина максимальной окружной скорости рассчитываемой передачи;
- значение действующих и допускаемых изгибных и контактных напряжений.
Эти данные необходимы для оценки возможности использования передачи принятых габаритов в реальном приводе.
Если величина наибольшей окружной скорости превосходит величины, рекомендуемые для данного вида привода, а степень точности слишком высока и достижение ее экономически нецелесообразно, то исходные данные для расчета следует изменить, добиваясь уменьшения габаритов передачи.
Если действующие напряжения любого из двух видов значительно меньше допускаемых, это означает, что передача недогружена и размеры ее неоправданно завышены. Если действующие напряжения превышают допускаемые, то прочность передачи не обеспечена. В том и в другом случае необходимо изменить какие-либо из исходных данных. Например, могут быть изменены размеры передачи (модуль, ширина зубчатого венца), материал зубчатых колес и т. д. Затем измененные исходные данные вновь вводят в компьютер и повторяют проверочный расчет до тех пор, пока действующие напряжения не станут близкими к допускаемым, оставаясь меньше последних. При этом следует иметь в виду, что действующие напряжения изгиба обратно пропорциональны квадрату модуля передачи, а сама величина модуля дискретна. Поэтому изменять модуль целесообразно лишь при значительном несоответствии действующих и допускаемых напряжений. Ширину же зубчатого венца можно назначать любой в пределах допускаемых значений, варьирование этой величиной позволяет добиться достаточно близкого совпадения допускаемых и действующих напряжений.
2. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧ
Перед тем как выполнять проверочный расчет, необходимо выполнить ориентировочный (прикидочный) проектный расчет передачи для того, чтобы получить в качестве исходных данных для проверочного расчета следующие величины:
- модуль передачи; 
- ширина зубчатого венца.2.1. Исходные данные для проектного расчета
Для выполнения ориентировочного проектного расчета необходимы следующие исходные данные:
·
- крутящий момент на валу ведущего зубчатого колеса передачи, Нм. Определяется для каждого вала привода с учетом к. п. д. и положения о расчетных цепях;·
- число зубьев ведущего зубчатого колеса передачи;·
- число зубьев ведомого зубчатого колеса передачи (числа зубьев колес передач привода определяются при кинематическом расчете);·
- коэффициент ширины зуба (соотношение ширины рассчитываемого зубчатого венца и модуля передачи). Для цилиндрических передач в приводах станков принимают обычно 
. При проектном расчете можно принять 
.