Реферат на тему "Проверочный расчет на прочность зубчатых передач на ПЭВМ"




Реферат на тему

текст обсуждение файлы править категориядобавить материалпродать работу




Методичка на тему Проверочный расчет на прочность зубчатых передач на ПЭВМ

скачать

Найти другие подобные рефераты.

Методичка *
Размер: 111.48 кб.
Язык: русский
Разместил (а): Алексей
1 2 3 Следующая страница

добавить материал

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 колеса
Допускаемое напряжение изгиба в зубе ведомого колеса
МПа
МПа

[S]K1
[S]K2
Допускаемое контактное напряжение для ведущего колеса
Допускаемое контактное напряжение для ведомого колеса
МПа
МПа

S - ИЗ1
S - ИЗ2
Действующее напряжение изгиба в зубе ведущего колеса
Действующее напряжение изгиба в зубе ведомого колеса
МПа
МПа

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 MS DOS. 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 .
Для конических передач при ориентировочном расчете можно принимать


·   материал колес зубчатой пары и ориентировочное значение допускаемых напряжений изгиба , МПа;
·    - угол наклона зубьев, град.
Некоторые виды материалов зубчатых передач, на применение которых рассчитана данная методика, приведены в табл. 2. Здесь и даны ориентировочные значения допускаемых напряжений. Значения допускаемых напряжений даны без учета коэффициентов надежности и безопасности, технологии обработки зубьев, режима переменности нагрузки и других показателей.
Материалы зубчатых колес для расчета по данной программе Таблица 2
Марка стали
Вид термообработки
Ориентиров. значение , МПа
Преимущественная область применения
40Х

Нормализация

150
Механизмы с малоизменяю- щейся, небольшой нагрузкой,
приводы подач и т.п.
40Х
Улучшение
180
40Х
Закалка с нагревом ТВЧ (до выкружки)
140
Приводы главного движения станков с относительно
спокойной нагрузкой (станки токарного и сверлильного типа, нагруженные приводы подач)
40Х
Закалка с нагревом ТВЧ с охватом дна впадины (для модуля менее 5)
190
20Х
Цементация и закалка
290
Приводы главного движения в станках со значительными динамическими нагрузками:
токарных и сверлильных с торможением противовклю-чением, быстроходных станков с
разгоном непосредственным включением асинхронного электродвигателя, фрезерных и других станках с переменными силами резания
12ХН3А
Цементация и закалка
320
18ХГТ
Цементация и закалка
290
 
2.2 Выполнение проектного расчета
Ориентировочно величина модуля прямозубой цилиндрической зубчатой передачи может быть определена по формуле
, мм
где  - коэффициент нагрузки, принимаемый в ориентировочном расчете равным 1,5;
у- коэффициент формы зуба. Может быть принят по данным работы [1]. Для  = 16...100, y = 0,105...0,15. При ориентировочном расчете можно принять у=0,12.
Значения остальных величин, входящих в формулу, получены при подготовке исходных данных для проектного расчета.
Полученное значение модуля округляют до ближайшего стандартного значения. Предпочтительно применять модули зубчатого зацепления из 1-го ряда:  = 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20. Однако, при необходимости можно использовать стандартные значения модуля из 2-го ряда.
Значения модуля больше 20 используются в станкостроении крайне редко. Значения модуля менее 2 мм в приводах главного движения и подачи металлорежущих станков обычно не используют, поэтому применять m<2 в курсовом проекте не следует.
Для ориентировочной оценки величины модуля прямозубой цилиндрической передачи может быть использована табл. 3.
Приведенные в таблице данные рассчитаны для прямозубой передачи, зубчатые колеса которой изготовлены из стали 12ХН3А, цементированной и закаленной, при коэффициенте ширины зуба = 8 и числе зубьев ведущего колеса =25. Конструктивные особенности передачи и прочие дополнительные факторы не учтены.
Таблица 3
Крутящий момент М, Нм
5
10
50
100
200
500
1000
Модуль передачи m, мм
1
1
2
2,5
3
4
5
Для конической зубчатой передачи величина модуля может быть ориентировочно определена по формуле
 , мм
Полученное значение модуля округляют до ближайшего значения в предпочтительном ряду модулей конических зубчатых колес по табл. 4
Предпочтительный ряд модулей для конических зубчатых колес Таблица 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. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧ НА ПЭВМ
3.1 Подготовка исходных данных
Программа позволяет выполнять одновременно расчет от одной до пяти различных зубчатых передач.
Для ускорения и облегчения ввода в ПЭВМ исходных данных их рекомендуется подготовить в виде таблицы по форме табл. 5. В таблице показан и пример ее заполнения.
Пример заполнения таблицы исходных данных
Таблица 5

Наименование
Обозна
чение
Размер
ность
Номер передачи
1
2
3
4
5
1
Расчетный момент на валу ведущего колеса

М

Нм
100
150
2
Вид передачи
цилиндр косозуб
конич. прямозуб
3
Угол наклона зуба

град
12,3
0
4
Модуль передачи
m
мм
2,5
3
5
Число зубьев ведущего колеса

24
21
6
Число зубьев ведомого колеса

48
21
7
Ширина зубчатого венца ведущего колеса

мм
25
18
8
Ширина зубчатого венца ведомого колеса

мм
25
18
9
Конструкция (признак переключения) передачи
Переклю-чаемая
Неперек-лючаемая
10
Расположение зубчатого колеса на валу
Вблизи опоры
На
консоли
11
Расчетная частота вращения ведущего колеса

об/мин
250
800
12
Наибольшая частота вращения ведущего колеса

об/мин
1000
1250
13
Время работы передачи с нагрузкой

Т

час
5000
5000
14
Коэффициент коррекции ведущего колеса

0,2
0
15
Коэффициент коррекции ведомого колеса

-0,2
0
16
Признак связи колеса с шестерней
Не
 паразит-ное
Не
 паразит-ное
17
Режим нагрузки передачи
Среднетя-желый
Среднетя-желый.
18
Характер процесса резания
Равно-мерный
Равно-мерный
19
Вид механической обработки зубьев
шлифован
не шлифован
20
Материал ведущего колеса
40Х, ТВЧ с охватом впадин
20Х,
цемента-ция
21
Материал ведомого колеса
40Х, ТВЧ с охватом впадин
20Х,
цемента-ция
В табл. 5 содержатся следующие исходные данные:
3.1.1. Расчетный момент на валу ведущего зубчатого колеса М, Нм.
Величина его берется из исходных данных для проектного расчета.
3.1.2. Вид передачи.
Программа рассчитывает четыре вида передач:
цилиндрическая прямозубая,
цилиндрическая косозубая,
коническая прямозубая,
коническая с круговым зубом.
3.1.3. Угол наклона зуба . Указывается в градусах и долях градуса через десятичную точку. Величина должна быть округлена до десятых долей. Например, если угол составляет  = 20030/15//, то следует вводить значение 20.5. Если колеса прямозубые, в этой графе проставляется нуль.
1 2 3 Следующая страница


Проверочный расчет на прочность зубчатых передач на ПЭВМ

Скачать методичку бесплатно


Постоянный url этой страницы:
http://referatnatemu.com/38657



вверх страницы

Рейтинг@Mail.ru
Copyright © 2010-2015 referatnatemu.com