Оптимизация параметров двухступенчатого цилиндрического редуктора - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Оптимизация параметров двухступенчатого цилиндрического редуктора

Понятие об автоматизированном проектировании зубчатых передач. Разработка математического описания задачи оптимизации параметров редуктора. Формирование алгоритма многокритериальной оптимизации, редактирование и транслирование подпрограммы пользователя.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования Республики Беларусь
"Гомельский государственный технический университет
Кафедра: "Сельскохозяйственные машины"
Оптимизация параметров двухступенчатого цилиндрического редуктора
Данный курсовой проект содержит 5 рисунков, 4 таблицы и одно приложение. В проекте сведены основные технические характеристики и сведения об оптимизируемом редукторе. Также представлен энергетический и кинематический расчет оптимизированного привода. Краткие сведения об основных входных и выходных параметрах редуктора также приведены в настоящей расчетно-пояснительной записке.
Далее был произведен анализ конструкции редуктора, что позволило выявить присущие ему достоинства и недостатки. Была проведена многокритериальная оптимизация исходного привода, результаты которой приведены в пункте 9 данной пояснительной записки.
Графическая часть проекта содержит 4 чертежа формата А1.
В конечном итоге были сделаны выводы о проделанной работе, которые сведены в виде заключения в конце расчетно-пояснительной записки.
зубчатый редуктор автоматизированный передача
1. Понятие об автоматизированном проектировании зубчатых передач
2. Автоматизированное проектирование зубчатых передач при помощи программного комплекса КОМПАС
3. Разработка математического описания задачи оптимизации параметров редуктора
4. Формирование алгоритма многокритериальной оптимизации редуктора
5. Редактирование и транслирование подпрограммы пользователя
6. Решение задачи многокритериальной оптимизации параметров на ПЭВМ
Редукторы - продукция материально-технического назначения. Эти механизмы состоят из зубчатых или червячных передач и служат для изменения скорости вращения при передаче вращательного движения от одного вала к другому. Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. По типу передачи они делятся на зубчатые, червячные и гидравлические.
Область применения: средства автоматизации и системы управления, устройства регулирования, автоматические и автоматизированные системы управления, следящие мини-приводы, средства обработки и представления информации, специальные инструменты, медицинская техника.
Редукторы получили широкое распространение во всех отраслях народного хозяйства, поэтому важно их рациональное проектирование. Уменьшение веса многоступенчатых передач хотя бы на 5-10% в результате уточнения метода их расчета позволит сэкономить в целом по республике тысячи тонн металла.
Конструктивно редукторы выполняются или как самостоятельный механизм, устанавливающийся на общей раме с двигателем и другими узлами машин, или в виде встроенной конструкции, в которой редуктор объединяется с другими узлами в одном корпусе.
Для использования на различных машинах создаются редуктор общего назначения, параметры которых ограничены ГОСТами и нормалями, и специального назначения, отвечающие специфическим требованиям эксплуатации.
Мотор редуктор представляет собой электродвигатель и редуктор, соединенные в единый агрегат (в некоторых странах его называют редукторным электродвигателем). Мотор-редуктор более компактен по сравнению с приводом на базе редуктора, его монтаж значительно проще, кроме того, уменьшается материалоемкость фундаментной рамы, а для механизма с насадным исполнением (с полым валом) не требуется никаких рамных конструкций.
Большое количество конструкционных решений и типоразмеров дает возможность оснащения предприятий прецизионными редукторами приводов различных назначений, размеров и мощностей. Мотор редуктор, как универсальный элементы электропривода, находят свое применение практически во всех областях промышленности.
Наибольшее распространение в промышленности получили планетарные и цилиндрические мотор-редукторы, выполненные по соосной схеме взаимного расположения электродвигателя и выходного вала. А также червячные мотор-редукторы с расположением электродвигателя под 900 к выходному валу. К мотор-редукторам общемашиностроительного применения относят: цилиндрические мотор-редукторы, планетарные мотор-редукторы, спироидные мотор-редукторы, червячные и цилиндрическо-червячные мотор-редукторы, волновые мотор-редукторы, мотор-редукторы специального назначения.
Планетарные и цилиндрические редукторы, выполненные по схеме взаимного расположения электродвигателя и выходного вала пригодны для использования в умеренных климатических условиях, при установке в помещении или на открытом воздухе под навесом. В стандартном исполнении они грунтуются краской методом окунания, а затем покрываются сине-серой алкидной эмалью воздушной сушки. Имеются также и специальные покрытия. Для экстремальных условий и установки на открытом воздухе имеется окраска для всемирного использования.
Максимальная допустимая непрерывная температура, при которой может работать редуктор - 155°C.
1. Понятие об автоматизированном проектировании зубчатых передач
Развитие новых технологий постоянно ужесточает требования, предъявляемые к инженеру-конструктору. На первое место в современном конструировании выходят скорость и динамичность выполнения проектов (чертежей или моделей) в графическом редакторе, а также возможность быстрого внесения в них изменений без какого бы то ни было влияния на качество выполняемых работ или проектируемого объекта. Наверное, каждый инженер неоднократно сталкивался с задачей создания чертежа или модели на основе уже существующего, когда детали вроде бы и не очень различаются, но перерисовывать необходимо все заново. Для решения этой проблемы в различных графических системах имеются средства параметризации, посредством которых можно задать определенные связи между отдельными элементами графического компонента, позволяющие при последующей разработке типовых конструкций не переделывать всю модель (чертеж), а изменить лишь несколько параметров. Это дает возможность многократно использовать единожды построенную модель, значительно сокращает время на формирование новых ее модификаций и т.п.
Иногда одних средств параметризации недостаточно, если проектируемые новые 3D-модели хотя и схожи с эталоном, но имеют различия, не позволяющие использовать параметрические зависимости при построении. Например, когда какие-либо значения принимаются конструктивно или выбираются из справочников в зависимости от третьих величин? Иногда расчетные параметры модели изменяются дискретно (к примеру, модуль зубчатых колес всегда согласовывается со стандартными значениями и не может принимать значений, отличных от приведенных в ГОСТ) или не связаны аналитически ни с одним другим параметром. В этом случае на помощь приходят инструментальные средства разработки дополнительных модулей (прикладных библиотек) для этих графических сред и редакторов, которые позволяют использовать всю мощь современного объектно-ориентированного программирования совместно с функциями редакторов для создания очень гибких и функциональных приложений. Хорошо владея одним из языков программирования и основами трехмерного моделирования в любом редакторе, можно научиться самостоятельно разрабатывать различные по структуре программные модули для них, которые позволяют решить широкий круг узкопрофильных задач конструирования. Такие приложения могут производить сложные вычисления, самостоятельно выбирать необходимые параметры из баз данных, обмениваться данными с внешними приложениями и, как результат, строить 3D-модель или чертеж неограниченной сложности с учетом всех параметров.
Практика разработки подключаемых модулей (plug-in) на языках Object Pascal, C++ и других далеко не новая.
Архитектура очень многих известных программ трехмерной графики формируется открытой, обеспечивая пользователям возможность самостоятельно расширять функциональность. Речь, в частности, идет об Adobe Photoshop, 3D Studio Max (некоторые plug-in к 3D Studio Max по своим возможностям даже превышают стандартные средства программы, к которой они подключаются) и т.д.
Сущность метода автоматизированного проектирования многоступенчатых передач представлена на рис. 3.
Буквы Ч и М, стоящие правее блока, указывают, человеком или машиной выполняются операции, описанные в блоке.
Этапы автоматизированного проектирования соответствуют основным стадиям разработки конструкторской документации по ГОСТу 2105-68.
Начальным этапом проектирования является разработка технического задания редуктора, которое устанавливает их основное назначение и технико-экономические показатели.
Исходными данными при проектировании служат: общее передаточное отношение, передаваемые нагрузки, числа оборотов входного или выходного валов, необходимая долговечность, условия работы, технологические факторы изготовления, требования к компоновке агрегата в целом.
Рисунок 1.1 - Схема процесса автоматизированного проектирования редуктора с помощью ПЭВМ
Синтез редуктора основывается на решении двух основных задач. Первая - структурный синтез, т.е. построение схемы редуктора, включающее выбор числа ступеней и схемы взаимного расположения зубчатых колес. Если схема передачи не определена в техническом задании, следующим и основным этапом проектирования является ее определение. В данной работе представлено решение второй задачи параметрического синтеза, когда конструктор распределяет общее передаточное отношение по ступеням, выбирает относительную ширину зубчатых колес, подбирает коэффициенты смещения и т.д. с дальнейшим расчетом зубчатых колес на прочность.
В блоках 2-4, соответствующих этапу эскизного проектирования, получаются результаты, дающие представления о структуре и технико-экономических показателях редуктора. После анализа и утверждения полученных результатов производится уточненный расчет зубчатых передач, валов, подшипников и соединений и выдача результатов, необходимых для разработки рабочей документации. В противном случае корректируются исходные данные для блока 2 и процесс повторяется до утверждения эскизного проекта.
Анализ результатов уточненного расчета элементов редуктора может показать, что нарушены технические ограничения, вследствие чего потребуется корректировка исходных данных для блока 3 и повторение расчетов.
После утверждения результатов, полученных в блоке 5, разрабатывается и оформляется техдокументация, часть которой может быть получена с помощью чертежно-графических автоматов или других технических средств получения твердой копии.
Начальным этапом разработки метода структурно-метрического синтеза редуктора с помощью ЭВМ (блоки 2 и 3) является математическое моделирование, т.е. построение формального описания многоступенчатой передачи, позволяющего однозначно воспроизвести ее схему, условия работы и другие признаки. Это наиболее сложная и ответственная задача, так как достоверность представления модели зависит от достоверности математических соотношений. Необходимо правильно выбрать уровень детализации и степени точности описания соотношений параметров редуктора.
Редуктор можно представить большим числом математических моделей, построенных с различной степенью точности. При их разработке возникают два противоречивых желания: с одной стороны, как можно точнее отобразить в модели реальные процессы и соотношения, с другой - построить модель достаточно простую, обеспечивающую получение результатов с необходимой точностью, что возможно при использовании итерационного метода, предлагающего получение решения посредством последовательности моделей.
Вначале строится модель первого уровня" отличающаяся простым математическим описанием. На основе опыта ее применения создается модель следующего уровня, являющаяся более сложной и полной по сравнению с предыдущей. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет получена наиболее адекватная модель.
На первом этапе построения математической модели редуктора определяется информация, необходимая для решения задачи, в состав которой входят качественные и количественные исходные данные, зависимости между ними и промежуточные переменными, определяемые из принятой методики расчета зубчатых передач на прочность.
По любой конкретной кинематической схеме редуктора в зависимости от принятого соотношения размеров образующих ее звеньев можно построить множество различных механизмов.
Существует ряд независимых конструктивных параметров, которые не могут быть вычислены однозначно по другим независимым параметрам. С их помощью можно определить остальные параметры редуктора.
Анализ задачи автоматизации проектирования редуктора показывает, что в его математическую модель можно ввести большое число независимых переменных. Наибольший интерес представляют те из них, которые оказывают существенное влияние на величину технико-экономических показателей редуктора. В адекватной модели не должно быть пропущено ни одного существенного параметра.
2. Автоматизированное проектирование зубчатых передач при помощи программного комплекса КОМПАС
Инженеры часто сталкивались с задачами, когда на основе уже существующих необходимо создать новые чертежи и модели. Каждый раз их приходилось перечерчивать заново. С развитием новых технологий на первое место в конструировании выходит скорость выполнения проектов в различных графических средах, а также возможность быстрого внесения изменений, которые при этом не должны отразится на качестве выполняемых работ и проектируемом объекте.
В настоящее время трудно представить себе современное промышленное предприятие или конструкторское бюро без компьютеров и специальных программ, предназначенных для разработки конструкторской документации или проектирования различных изделий. Применение вычислительной техники в данной области стало свершившимся фактом и доказало свою высокую эффективность.
Переход на машинное проектирование позволяет существенно сократить сроки разработки конструкторской и технологической документации и тем самым ускорить начало производства новых изделий. Одновременно повышается качество как самих конструкторских разработок, так и выпускаемой документации.
Примером, который будет рассмотрен ниже, может служить написанный на Delphi проект "РЕДУКТОР-3D V2.1". Этот модуль может производить проектный расчет одноступенчатых редукторов трех видов: цилиндрического, конического или червячного, с последующим построением трехмерной модели (сборки) выбранного и рассчитанного редуктора в среде КОМПАС-3D.
Данный проект носит академический характер, поскольку, несмотря на то что все методики расчета и параметры согласованы с ГОСТом, сами редукторы не привязаны к определенным условиям конкретного производства. Однако проект в полной мере демонстрирует возможности применения объектов автоматизации и то, насколько значимых результатов можно достичь в отдельно взятой отрасли машиностроения, расширив возможности КОМПАС-3D за счет использования подобного plug-in'а.
Уровни функциональности и автоматизации проектов практически неограниченны -- все зависит лишь от фантазии, конструкторских навыков и профессионального уровня программистов -- разработчиков САПР. Исходными данными для производимых "РЕДУКТОРом" расчетов служат три числа: вращающий момент ведомого вала, его угловая скорость и передаточное число редуктора (некоторые параметры перед построением можно изменить по желанию проектировщика, например число зубьев шестерни, угол наклона зубьев и др.). Все остальное программа проделает самостоятельно: определит геометрические характеристики, проведет проверочные расчеты, подберет подшипники и шпонки, выполнит компоновку редуктора. После всего этого библиотека готова к формированию 3D-модели. Без какого-либо вмешательства со стороны пользователя за считаные минуты будут построены все детали и сборочные единицы, входящие в редуктор, и создана сборка.
Разумеется, на то, чтобы "научить" программу автоматически создавать такие сборки, потребовалось немало времени, но это уже головная боль программистов САПР, а не инженеров. Хотя без помощи опытных конструкторов разработчикам программного обеспечения никак не обойтись, ведь помимо досконального знания приемов объектно-ориентированного программирования нужно неплохо разбираться в сопромате, теоретической механике, основах конструирования и многих других предметных науках.
Остановимся более подробно на некоторых деталях программной реализации формирования сборки в КОМПАС-3D на примере уже знакомой вам программы расчета и проектирования редукторов. На мой взгляд, изложенный далее материал будет интересен не только узкому кругу разработчиков программного обеспечения под КОМПАС, но и широкой аудитории инженеров, поскольку множество реализованных программно подходов к формированию сборки способны впоследствии оказывать серьезную помощь при создании схожих сборок вручную.
Хотелось бы поделиться секретами создания графической трехмерной модели зубчатого зацепления. Казалось бы, здесь все просто: создаем 3D-модели колеса и шестерни, вставляем в сборку и… Возможно, опытному пользователю и не составит труда, используя команды панели "Сопряжения", соединить зубчатые колеса так, чтобы они соприкасались точно по линии зацепления и зубья не "зарывались" друг в друга, даже если зацепление косозубое. Но что делать программисту, который, по сути, формирует сборку "вслепую"? Как быть, когда количество зубьев, модуль зацепления, угол наклона зубьев выражены переменными и каждый раз могут принимать различные значения? Ведь при любых параметрах, введенных пользователем или рассчитанных по алгоритму, программа должна не только корректно строить модели зубчатых колес, но и правильно осуществлять их сборку.
Здесь я считаю нужным, сказать несколько слов о том, как именно в этой программе реализовано построение самих колес. Зубчатый венец формируется копированием по концентрической сетке выреза между зубьями в заготовке зубчатых колес, имитируя работу зубонарезного инструмента (количество копий равно количеству зубьев). Сам вырез создается с помощью операции вырезания выдавливанием для прямозубых колес или с помощью операции вырезания по сечениям для косозубых.
Теперь можно приступать к решению ранее поставленной задачи, то есть собственно формирования зубчатого зацепления. Сначала на ум приходит, казалось бы, неплохая идея -- после вставки деталей в сборку повернуть колесо или шестерню в вертикальной плоскости на определенный угол таким образом, чтобы зубья вошли в зацепление. Но не забывайте, что мы создаем сборку программно. При попытке точно определить значение угла поворота нужно будет учитывать то, что количество зубьев и шестерни, и колеса может быть как парным, так и непарным (в зависимости от передаточного числа редуктора), а также что даже при одинаковом количестве зубьев, но при разных модулях диаметр колес будет разным.
На самом деле есть значительно более простой способ, позволяющий не вводить в программу лишних расчетов и даже не изменять положения колес после вставки их в сборку, формируя зацепление на этапе проектирования отдельных деталей, а не сборки. Необходимо так сформировать зубчатый венец колеса и шестерни, чтобы на оси, соединяющей центры колес, с одной стороны (например, на шестерне) всегда размещался зуб, а с другой (на колесе) -- вырез. Таким образом, вырезать первым нужно именно ту пару зубьев, которая и будет находиться в зацеплении в собранной передаче, что позволит при сборке просто вставить модели и ничего не подгонять. Задача свелась к построению эскизов вырезов, которые будут соприкасаться в одной точке, если нарисовать их в одной плоскости, но на самом деле они будут размещены в разных моделях. Добиться этого совсем не сложно: точку зацепления следует разместить на линии центров, а эскизы вырезов вычертить по обе стороны этой линии, привязываясь к точке зацепления, но отдельно для шестерни и колеса.
Такой подход в трехмерном моделировании сложных механизмов может помочь как программисту, так и инженеру-конструктору. Ведь разумно выбранный способ построения отдельных деталей проектируемого агрегата способен в дальнейшем значительно упростить сборку.
После того как созданы вырезы с помощью выдавливания или операции по сечениям при любых значениях модуля, числа зубьев, передаточного числа или угла наклона зубьев, вы получите очень точную модель зубчатого зацепления. Чтобы еще больше усовершенствовать программу, можно строить шестерню не в начале координат, а сместив ее на величину межосевого расстояния по одной из координатных. Это нисколько не усложнит процесс моделирования шестерни, зато вся программная сборка ограничится в этом случае двумя-тремя инструкциями вставки 3D-модели колес из соответствующих файлов. По умолчанию все детали установятся в точку начала системы координат, но поскольку шестерня "подвинута" на величину межосевого расстояния, то сборка произойдет сама собой.
Не меньший интерес представляет сборка конических колес. Здесь ситуацию значительно усложняют конструктивные особенности конического зацепления, в котором оси колес пересекаются в пространстве под прямым углом. Сама форма конических зубчатых колес достаточно сложна для моделирования. Плоскость, содержащая эскиз для выреза проточки между зубьями, должна быть касательной к боковой поверхности колеса, что имеет форму усеченного конуса, для того, чтобы вырезание выдавливанием формировалось в направлении образующей делительного конуса. В результате простое рисование и размещение эскиза доставит немало трудностей программисту, решившему создать приложение, моделирующее конические колеса. Но, допустим, все это уже позади и ваш модуль успешно создает и трехмерные модели, и колеса, и шестерни.
Рисунок 2.1 - Пример построения колеса
Рисунок 2.2 - Пример построения вала
Методика создания этой сборки не будет отличаться от той, что применялась для цилиндрической передачи. То есть желательно сразу же строить зубчатые колеса таким образом, чтобы при вставке в сборку они автоматически вошли в зацепление.
Внимательно присмотревшись к структуре конического зацепления, легко увидеть, что эскизы вырезов, прилегающих к паре зубьев, которые будут находиться в зацеплении, размещены в разных плоскостях. В отличие от цилиндрической передачи, где оба эскиза лежали в одной торцевой плоскости и при их построении можно было легко привязаться к точке зацепления, в коническом редукторе сложно определить местоположение этой точки в пространстве, общее для обоих эскизов при их построении в разных плоскостях. Можно, конечно, начать решать задачу "в лоб" и попробовать рассчитать угловое смещение одной плоскости относительно другой, а также местоположение в них эскизов.
Плоскость эскиза выреза зуба колеса и плоскость эскиза профиля зуба шестерни, находящиеся в зацеплении, совпадают. То есть, вы построили, например, плоскость в модели колеса, касательную к торцевой поверхности и содержащую эскиз выреза между зубами. Так вот, в этой же плоскости, но уже в модели шестерни, следует разместить эскиз, но не выреза, а профиля зуба. Проще говоря, на коническом колесе зубчатый венец мы будем вырезать, а на шестерне -- "приклеивать". При этом начинать следует опять-таки с того выреза в колесе и с того зуба шестерни, которые будут в зацеплении в сборке, а затем делать их копию по концентрической сетке.
Рисунок 2.3 - Пример трехмерной сборки
Этот пример вдвойне интересен: помимо демонстрации того, насколько может упроститься сборка вследствие грамотного построения деталей, он показывает, как важно иногда использовать нетрадиционный подход к процессу создания трехмерных моделей. Воображение инженера подсказывает ему способы моделирования деталей, зачастую имитирующие различные методы обработки заготовок (нарезание, точение, штамповка, литье и др.). На самом деле, иногда полезно отойти от стереотипов и начать мыслить абстрактно, не по шаблону, видя перед собой лишь конечный результат -- готовую модель, а не стандартные пути к ее созданию. В реальной жизни зубчатые колеса изготавливаются, как правило, литьем или штамповкой, а потом в них фрезой вырезается зубчатый венец. И при моделировании (как вручную, так и программно) мы волей-неволей повторяем (имитируем) те же операции. Пример с конической шестерней показал, как нетипичный подход к созданию модели до предела упростил сборку передачи, а сама модель при этом ничуть не пострадала.
Было бы несправедливо не упомянуть еще об одном типе механических передач, проектирование которых реализовано в подключаемой библиотеке "РЕДУКТОР-3D V2.1". Речь идет о червячных редукторах. Червячное зацепление -- также задача не из простых, но после всего вышеизложенного создание сборки больше не представляется таким уж сложным делом.
Витки вала-червяка можно сформировать с помощью кинематического вырезания. В качестве траектории вырезания следует взять объект "спираль цилиндрическая" с параметрами, подобранными таким образом, чтобы угол подъема спирали был равен углу подъема витков червяка, а ее диаметр -- делительному диаметру червяка. Суть программной сборки заключается в определении такого положения эскиза для кинематической операции, чтобы после вырезания витки червяка вошли точно между зубьями червячного колеса (считаем, что на вертикальной оси червячного колеса всегда будет находиться вырез между зубьями). В этом случае особенно изощряться не приходится -- смещение эскиза несложно рассчитать аналитически. Расстояние, на которое нужно сместить эскиз, можно принимать как 2,5·P или 3,5·P, где P -- шаг витков червяка, рассчитывается по формуле P = р·m, а m -- модуль червячного зацепления. Желательно принимать значение с запасом (3,5·P), поскольку длина нарезной части червяка может быть разной.
В заключение хочу отметить, что возможности автоматизации на основе системы КОМПАС-3D практически безграничны. С помощью современных языков объектно-ориентированного программирования можно создавать гибкие функциональные приложения, способные обеспечить значительную экономию времени и сил на формирование трехмерных моделей и сборок. Подключаемые модули могут быть полезны при серийном производстве (с их помощью можно в считаные минуты получить готовые сборки любого из выпускаемых агрегатов, размеры которых будут занесены в базу данных), использоваться при проектировании новых механизмов (в расчетную часть библиотеки можно включать циклы оптимизации различных параметров с тем, чтобы программа сама находила оптимальный вариант построения), а также для любых других целей в отдельно взятых отраслях машиностроения. Расширение сферы использования конструкторских библиотек и их функциональности значительно упростит работу инженера-проектировщика, а появление все новых библиотек позволит абстрагироваться от рутинной работы и сосредоточиться исключительно на конструировании. Возможно, уже в недалеком будущем, благодаря обширному арсеналу конструкторских библиотек, работа по созданию громоздких трехмерных сборок превратится в увлекательную игру наподобие конструктора. Ведь большая часть рутинной и малоэффективной работы будет быстро выполняться посредством подключаемых модулей. На мой взгляд, КОМПАС-3D -- одна из наиболее качественно выполненных графических систем в плане внедрения новых решений в сфере автоматизации и развития трехмерной графики в целом.
Равнопрочность контактных и изгибных напряжений 1-й ступени. по возрастанию
Равнопрочность контактных и изгибных напряжений 2-й ступени. по возрастанию
Разность равнопрочностей 1-й и 2-й ступени. по возрастанию
Крутящий момент на входном валу I, Н·м
Общее передаточное отношение редуктора
Определяем частоты вращения валов привода:
пределение мощностей, передаваемых на валы привода:
Определение вращающих моментов, передаваемых на валы:
Выбор материала для изготовления шестерни и колеса
Для шестерни назначаем сталь 40ХН и колеса сталь 40ХН, шестерни - улучшение, колеса - нормализация.
Таблица 7.2 - Механическая характеристика материала
Учитывая рекомендации, назначаем твердость колеса , твердость шестерни .
Предел контактной выносливости зубьев:
где - число смен. Принимаем равным 2;
- продолжительность смены. Принимаем равным 8 часов.
Базовое число циклов перемены контактных напряжений:
Эквивалентное число циклов напряжений в зубьях шестерни и колеса
Коэффициент, учитывающий влияние шероховатости
Коэффициент, учитывающий влияние окружной силы
Предел выносливости зубьев при изгибе
Согласно ГОСТ 2135-87, соответственно базовому числу циклов напряжений шестерни равно МПа, а для колеса
Базовое число циклов напряжений при изгибе
Эквивалентное число циклов напряжений при изгибе зубьев
где - коэффициент эквивалентности для легкого режима нагрузки. Для колеса принимаем , а для шестерни .
Допускаемые напряжения при изгибе зубьев
Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных напряжений
где - индекс схемы. Для симметричной схемы установки зубчатых колес относительно подшипниковых опор .
Предварительное значение межосевого расстояния:
Предварительные основные размеры колеса.
Полученное значение округляем до целого числа
Суммарное число зубьев и угол наклона.
где - минимальный угол наклона зубьев колес. Предварительно принимаем равным .
Полученное значение округляем в меньшую сторону до целого числа и получаем шт. Действительное значение угла наклона зубьев:
Отклонение от заданного передаточного числа:
Диаметры окружностей вершин и впадин зубьев шестерни:
Коэффициенты торцевого перекрытия (при )
для шевронных передач ; принимаем ;
Расчет на контактную выносливость активных поверхностей
Принимаем коэффициенты распределения нагрузки между зубьями
где - степень точности изготовления зубчатой передачи.
Предварительное значение межосевого расстояния
Предварительные основные размеры колеса
Полученное значение округляем до целого числа мм.
Суммарное число зубьев и угол наклона
где - минимальный угол наклона зубьев колес. Предварительно принимаем равным.
Полученное значение округляем в меньшую сторону до целого числа и получаем шт.
Действительное значение угла наклона зубьев:
Отклонение от заданного передаточного числа
Диаметры окружностей вершин и впадин зубьев шестерни:
Коэффициенты торцевого перекрытия (при )
для шевронных передач ; принимаем ;
Расчет на контактную выносливость активных поверхностей
Принимаем коэффициенты ра
Оптимизация параметров двухступенчатого цилиндрического редуктора курсовая работа. Производство и технологии.
Реферат: Thomas Robert Malthus Essay Research Paper Malthus
Контрольная Работа Лексические Нормы
Реферат: Географическая характеристика города Воронеж. Скачать бесплатно и без регистрации
Лекция На Тему Предпринимательская Структура И Ее Формирование В России
Ответ на вопрос по теме Билеты по истории туризма
Реферат На Тему Риэлтерские Организации: Бухгалтерский Учет И Налогообложение
Атомная Энергетика России Реферат
Стартовая Контрольная Работа По Биологии 7
Реферат по теме Динамическое представление сигналов
Функции головного мозга и возможные нарушения этих функций
Эссе День Народного Единства
Реферат: Программный комплекс CREDO
Правила Оформления Реферата Пример
Итоговая Контрольная Работа 9 Класс Колягин
Курсовая Работа На Тему Итоги Областной Экспедиции В Перово
Реферат по теме Алгоритм сжатия "Unbuffered RLE"
Фипи Эссе По Обществознанию 2022
Сочинение Берегите Природу 7
Отчет по практике по теме Анализ финансово-хозяйственной деятельности ООО ПКФ 'Зюйд-Строй'
Реферат: Философия, ее предназначение, сущность и функции
Разработка вычислительного устройства для выполнения операции умножения двоичных чисел - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Оценка франчайзинговых услуг в РФ - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа
Сравнительный анализ органолептических показателей и пищевой ценности хлеба, выпеченного по рецептуре с частичной заменой пшеничной муки мукой из различных круп - Маркетинг, реклама и торговля статья