Проектный расчет зубчатых передач на персональных компьютерах методические указания (стр. 11 из 13)

Диаметры шеек валов под подшипники назначают по каталогу на подшипники так, чтобы диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника был меньше диаметра ступени под зубчатым колесом на 1 … 5 мм.

.

4.2

Принятое значение по каталогу на подшипники идентифицируется как D0.

При предварительном выборе подшипников качения целесообразно ориентироваться на следующие рекомендации:

1. Выходной вал всех 11 типов редукторов устанавливают на шариковые радиальные однорядные подшипники легкой серии.

2. Входной и промежуточный валы устанавливают на подшипники одного типо-размера, причем для коническо-цилиндрического редуктора используют роликовые конические радиально-упорные подшипники легкой серии, для всех остальных - шариковые радиальные однорядные средней серим.

Окончательно размеры валов устанавливают в ходе эскизного проектирования по результатам расчета валов на усталость и расчета подшипников по динамической грузоподъемности.

5. ПОРЯДОК РАБОТЫ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАСЧЕТОВ НА КОМПЬЮТЕРЕ

Получив бланк задания на курсовой проект, в котором указаны схема привода, мощность, потребляемая исполнительным устройством, и его частота вращения, студент приступает к подготовке таблицы исходных данных для выполнения расчета, форма которой представлена на странице 37.

Для этого необходимо:

1. Установив тип редуктора, вписать ему соответствующий шифр 1, 2, …, 10 или 11 в последнюю колонку первой строки таблицы.

2. Воспользовавшись номограммой, представленной на рис. 5.1, определить синхронную частоту электродвигателя, позволяющую выделить нужный фрагмент (четверть) таблицы 1.1 для выбора двигателя по величине номинальной мощности.

3. Рассчитав потребную мощность электродвигателя (1.1.1), вписать ее в соответствующую позицию таблицы.

4. Используя величину потребной мощности, согласно вышеизложенным рекомендациям, из выделенного фрагмента таблицы 1.1 (п. 2) выбрать тип двигателя и выписать его основные характеристики: номинальные мощность

и частоту вращения ротора , диаметр и длину выступающего конца вала . При этом, целесообразно проверить правильность выбора двигателя по частоте вращения. С этой целью умножают частоту вращения вала исполнительного устройства на максимально передаточное отношение из интервала значений, рекомендуемых для данного типа редуктора (рис. 1.2), и если полученная величина окажется меньше номинальной частоты вращения двигателя, то электродвигатель выбран неверно и следует поменять фрагмент таблицы 1.1 - четверть следующей меньшей синхронной частоты вращения.

5. Внести в соответствующие позиции таблицы 5.1 частоты вращения ротора двигателя и вала исполнительного устройства.

6. Вписать выбранное при расчете потребной мощности двигателя значение КПД быстроходной ступени.

7. Выбрать величину коэффициента расчетной ширины зубчатого венца тихоходной ступени из рекомендуемого диапазона значений и вписать ее в соответствующую позицию.

Таблица 5.1
Исходные данные для ввода в персональный компьютер
N	Вводимый параметр	Размерность	Идентификатор	Пример
1	Тип редуктора	-	TIP	5
2	Потребная мощность электродвигателя	кВт	NED	3,65
3	Частота вращения электродвигателя	об/мин	N1	1430
4	Частота вращения исполнительного устройства	об/мин	N2	92
5	КПД зацепления быстроходной ступени	-	KPDB	0,975
6	Коэффициент расчетной ширины венца тихоходной ступени	-	PSIT	1,0
7	Группа стали	-	STEEL	6
8	Твердость рабочих поверхностей зубьев шестерни	-	HARD1	208.0
9	Твердость рабочих поверхностей зубьев колеса	-	HARD2	180.5
10	Твердость сердцевины зубьев	-	HRC	0
11	Шифр группы	2АРм-3-1
12	Фамилия, инициалы	Цветков С.В.

8. Воспользовавшись номограммой (рис. 5.1), определить рекомендуемую твердость рабочих поверхностей колес ступеней.

9. Выбрать марку стали и режим термообработки рабочих поверхностей зубьев колес, при которых среднее значение твердости из указанного в таблице П.1 интервала примерно равно найденному по номограмме. Рассчитав среднюю твердость для колес ступеней, заполнить соответствующую позицию, не округляя полученное в результате расчета значение.

10. Установить принадлежность выбранной стали к той или иной группе сталей в соответствии с данными таблицы П.3, причем в первую очередь проводить сортировку по колонке “Вид термообработки”, а затем уже по колонке “Химический состав”. Внести группу стали в таблицу 5.1.

11. В соответствии с указаниями на странице 13 выбрать марку стали шестерен и режим термообработки. Рассчитать среднюю твердость рабочих поверхностей зубьев шестерни для представленного в таблице П.1 диапазона ее вариаций и внести это значение (не округляя) в таблицу 5.1. При этом, если твердость рабочих поверхностей зубьев колеса меньше или равна 350 по Бринеллю, то разность (H_1СР - H_2СР) должна находиться в интервале 10 … 40. В противном случае выбор материала шестерен и режима термообработки сделаны неправильно.

12. Для всех сталей в строке “Твердость сердцевины зубьев” вписывают нуль за исключением случая выбора стали с термообработкой азотирование. Для таких сталей рассчитывают средние твердость сердцевины и вписывают это значение в таблицу.

Аккуратно выполненная таблица исходных данных с указанием даты исполнения и подписью составителя представляется на подпись преподавателю, выдавшему задание на курсовой проект. Эта подпись-разрешение для работы в дисплейном классе дает возможность студенту проверить правильность исходных данных, объективную оценку которых выполняет компьютер. При положительном исходе проверки компьютер предлагает выполнить расчет, в итоге которого студент получает (при наличии технических возможностей на кафедре) распечатку результатов счета в виде, представленном на рис. П1. При отсутствии такой возможности студент выписывает результаты счета с экрана дисплея, заполняя заранее подготовленную сетку по форме распечатки. При отрицательном результате проверки его допускают к работе в следующий сеанс (по расписанию работы дисплейного класса), после исправления ошибок, подготовки новой таблицы и получении подписи-разрешения преподавателя.

По результатам расчета студент составляет отчет по методике, представленной выше, с записью формул в буквенном виде (без указания идентификаторов), заменой букв числами, выбранными из соответствующих справочных таблиц или полученными из предшествующих расчетов.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица П.1
Механические характеристики сталей
Марка стали			Твердость	Термообработка	Режим, °С, среда
	МПа				закалка	отпуск
А. Нормализованные, улучшенные и объемно-закаленные стали
40	600	320	192-228 HB	У	830-850, В	580-630
45	600-700	320	167-194 HB	H	-	860-900
650-750	650	180-207 HB	У	810-840, В	600-650
700-800	400	194-222 HB	У	810-840, В	550-600
750-850	450	207-236 HB	У	810-840, В	500-550
800-900	550	223-250 HB	У	810-840, В	450-500
850-950	600	236-263 HB	У	810-840, В	400-450
50	700-800	370-420	212-235 HB	У	820-840, В	560-620
50Г	800	550	241-285 HB	У	820-840, В	550-600
35Х	650	450	187 HB	У	840-860, В	610-630
40Х	700-800	400	200-230 HB	H	-	890-900
750-850	500	215-243 HB	У	830-860, В	650-700
800-900	550	230-257 HB	У	830-860, В	600-650
850-950	600	243-271 HB	У	830-860, В	550-600
900-1000	700	257-285 HB	У	830-860, В	500-550
40ХН	850-950	600	250-280 HB	У	820-850, В	550-600
900-1000	700	265-290 HB	У	820-850, В	500-550
20ХНЗА	1000	850	293-341 HB	У	820-840, В	400-550
38ХА	900	800	269-321 HB	У	860, В	550-590
37ХНЗА	1100	950	321-387 HB	У	820, В	525-575
40ХНМА	1100	950	293-375 HB	У	830-850, В	580-620
45	1000	750	38-45 HRC	ОЗ	850-860, В	400-420
50	620	340	48-52 HRC	ОЗ	840-850, В	290-310
50Г	50 HRC	ОЗ	810-840, В	180-200
40-48 HRC	ОЗ	810-840, В	380-440
40Х	46-53 HRC	ОЗ	840-860, В	180-200
36-40 HRC	ОЗ	840-860, В	350-400
40XH	850	600	48-54 HRC	ОЗ	810-830, В	190-200
Б. Поверхостно-закаленные, цементируемые, азотированные и цианированные стали
45	600	940	53-55 HRC	ПЗ
40Х	1000	850	52-56 HRC	ПЗ
40ХН	800	500	51-57 HRC	ПЗ
20Х	800	650	20-32 HRC	ЦМ, З, НО	800-830, М	180-200
			57-63 HRC
18ХГТ	1150	950	332-375 HB	ЦМ, З, НО	830-850, М	200-220
			56-62 HRC
12ХНЗА	1000	800	26-46 HRC	ЦМ, З, НО	770-800, М	180-200
			56-63 HRC
	1000	850	260-400 HB	ЦМ, З, З, НО	860, М	150-170
			58-63 HRC		760-810, М
12Х2Н4А	1200	1000	280-400 HB	ЦМ, З, З, НО	860, М	150-170
			60-65 HRC		760-810, М
20Х2Н4А	1400	1200	300-400 HB	ЦМ, З, З, НО	860, М	150-170
			60-65 HRC		760-800, М
38ХМ0А	1000	850	30-34 HRC	А	500-600, М	600-670
			60 HRC		930-950, М
40Х	900	650	48-56 HRC	Ц, З, НО	820-830, М	180-200
40ХН	920	700	50-54 HRC	Ц, З, НО	910-830, М	190-200
Примечание. 1. В таблице приняты следующие обозначения: H - нормализация, У - улучшение, ОЗ - объемная закладка, ПЗ - поверхностная закладка, ЦМ - цементация, Ц - цианирование, А - азотирование, З - закладка, НО - низкий отпуск, М - масло, В – вода; 2. В числителе указана твердость сердцевины, в знаменателе - поверхности

Таблица П.2
Стандартные размеры (ГОСТ6636-69), введенные в ПК
5.0	5.6	6.3	7.1	8.0	9.0	10	11	12	13	14	15
16	17	18	19	20	21	22	24	25	26	28	30
32	34	35	36	38	40	42	44	45	48	50	53
55	56	58	60	63	65	67	70	71	75	78	80
82	85	88	90	92	95	98	100	102	105	108	110
112	115	120	125	130	135	140	145	150	155	160	165
170	175	180	185	190	195	200	205	210	215	220	230
240	250	260	270	280	290	300	310	315	320	330	340
350	360	370	380	390	400	410	420	440	450	460	480
490	500	515	530	545	560	580	600	615	630	650	670
690	710	730	750	775	800	825	850