![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Проверочный расчет на прочность зубчатых передач на ПЭВМ |
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 &quo ;Расчет и конструирование станков&quo ; Специальность 151002 «Металлообрабатывающие станки и комплексы» Тольятти 2005 Составитель ГОМЕЛЬСКИЙ М. В. Утверждено на заседании кафедры &quo ; &quo ; 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 &quo ;Расчет и конструирование станков&quo ;, а также для работающих над дипломным проектом. ОГЛАВЛЕНИЕ Общий порядок расчета Проектный расчет передач Исходные данные для проектного расчета Выполнение проектного расчета Проверочный расчет передач на ПЭВМ Подготовка исходных данных Ввод исходных данных в режиме диалога Выполнение проверочного расчета 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 BE A 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 - РАСЧ Расчетная частота вращения ведущего колеса об/мин - 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 И2 Допускаемое напряжение изгиба в зубе ведущего колеса Допускаемое напряжение изгиба в зубе ведомого колеса МПа МПа 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 ОБЩИЙ ПОРЯДОК РАСЧЕТА 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. 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. 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 . 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&l ;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.
МУЛЬТИПЛЕКСОР - устройство в системе передачи данных, обеспечивающее независимый обмен информацией одновременно по нескольким каналам связи между ЭВМ и различными абонентскими пунктами. МУЛЬТИПЛЕТНОСТЬ - число возможных ориентаций в пространстве спина атома или молекулы. Мультиплетность определяет число подуровней, на которое может расщепляться уровень энергии вследствие спин-орбитального взаимодействия. МУЛЬТИПЛИКАТОР (лат. multiplicator - умножающий - увеличивающий), в технике -1) устройство для увеличения частоты вращения вала машины (напр., повышающая зубчатая передача).2) Устройство для повышения давления жидкости (напр., в насосах и др. гидравлических машинах и приспособлениях).3) Приспособление к фотоаппарату для получения нескольких негативов на одной пластинке (пленке).4) Прибор для одновременного получения проб цветной печати. МУЛЬТИПЛИКАТОР - в экономике - коэффициент, показывающий меру умножающего воздействия положительной обратной связи на выходную величину управляемой системы. Т. н. мультипликатор Кейнса характеризует соотношение между приростами национального дохода и инвестиций
1. Расчет прочности центрально растянутых предварительно напряженных элементов
2. Расчет системы сбора и передачи данных
3. Расчет параметров цифровых систем передачи непрерывных сообщений
4. Конструирование и расчет прочности шлюзовой камеры
5. Расчет прочности укрепления отверстия в барабанах паровых котлов
9. Определение нейтральной линии бруса и расчёт наибольших растягивающих и сжимающих напряжений
14. Определение параметров полупроводниковых приборов по их статическим вольтамперным характеристикам
16. Нормирование точности зубчатой цилиндрической передачи
17. Расчёт на прочность закрытой цилиндрической одноступенчатой передачи и её проектирование
18. Определение индукции магнитного поля и проверка формулы Ампера
20. Определения положения объектов на местности при помощи приборов нивелира и теодолита
21. Инженерно-геологические изыскания для определения характеристик грунтов и оснований
25. В чем сложность налога на добавленную стоимость (в определении и собирании)
26. Правовые нормы: определение, признаки, виды
27. Языковая специфика передач на ТВ
28. Происхождение, основные этапы развития и современные определения термина «библиография»
29. Построение сети передачи данных
30. Разработка методов определения эффективности торговых интернет систем
31. Определение подозрительных пакетов, анализ протоколов сети
32. Электронная почта как сервис глобальной сети. Протоколы передачи почты
33. Определение эффективности применения информационной технологии
34. Передача информации из ультразвуковой медицинской диагностической установки ALOCA SSD650
35. Дефрагментация и проверка диска
37. Проверка правописания в Word
41. Гигиена личных вещей хирургического больного. Гигиена передач и посещений.
42. Хламидиоз. Методы определения/диагностики
44. Технические средства статической проекции и методика их применения в начальной школе
45. Определение усилия штамповки в открытых штампах
46. Конструирование зубчатого мотор - редуктора автоматических устройств
47. Измерительные трансформаторы напряжения
49. Цепные передачи
50. Электрооптические методы измерения высоких напряжений и больших токов
51. Расчёт балки (с шарниром) на прочность
52. Расчёт статически неопределимой рамы
53. Расчёт статически неопределимой балки
57. Психическая напряженность и ее влияние на деятельность
58. Определение социальной направленности личности
59. Разработки функциональной схемы и определение ее быстродействия
61. Комплексное моделирование электрических и тепловых характеристик линейного стабилизатора напряжений
64. Способ определения живучести связи (вероятности связности)
65. Исследование помехоустойчивого канала передачи данных методом имитационного моделирования на ЭВМ
66. Разработка фотоприемного устройства волоконно-оптической системы передачи информации (ВОСПИ)
67. Устойство измерения отношения двух напряжений
68. Каналы передачи информации
73. Определение скорости света
74. Определение коэффициента поверхностного натяжения методом компенсации давления Лапласа
76. Новый подход к определению "нации", "национализм"
78. Общая оценка финансового состояния предприятия по данным бухгалтерской и статической отчетности
79. Методика аудиторской проверки операций с основными средствами
81. Классификация затрат для определения себестоимости произведенной продукции
82. Методы определения экономической и психологической эффективности продвижения товаров
83. Определение рыночной стоимости недвижимости затратным методом
84. Инкотермс - свод международных правил для точного определения торговых терминов
85. Создание предприятия и определение его рыночной стратегии
92. ВВП и ВНП: определение, распределение и расчет
93. Государство Израиль — испытание на прочность
94. Теории прочности в эпоху Возрождения
95. Первые опыты по передаче электричества на расстояние
96. Анализ процесса передачи информации
97. Технические средства передачи информации