Детали машин и основы конструирования. Страница 6

................ }.............
..................1

<* Автоматическое С полке
Г
Длина выноски, мм Г" Использовать по умолчанию Рис. 18.17. Окно задания параметров линейного размера Знак неуказанной шероховатости тжжжтжмттж
ШШТ
• Tgn знака' ——————— Отмена
Р' Добавить знак в скобках Хекст
£асстояние до знака
Шрифт|4?A«al jr] [ 0К | Отмена | Ораека | Рис. 18.19. Выбор символа !Т% Н%, h%. t КОМПАС-ЗО 5.11 - [Шаблон C:\Progiam FilesVKOMPAS 51 USysVgtaph.c.tdp : Гекнм Открыть шаблон
Выделено пунктов * О ±L
|аьГ
Общие ТТ D.............................. Неуказанные предельные отклонения..,
0    Технические требования по.... 0    М атериал'Заменйтель. 0    Предельные отклонения координат. 0    Неуказанные размеры радиусов. кроется рамка для ввода нового текста. Для выхода из команды нажмите клавишу Esc или кнопку «Прервать команду» на панели специального управления. На рис. 18.19 показано окно выбора специального символа. Чтобы вставить выбранный символ, надо указать на него курсором и дважды щелкнуть левой клавишей мыши. Технические требования. Для создания технических требований в меню «Компоновка» предусмотрена команда «Технические требования». После этой команды система создает окно для их ввода в режиме текстового редактора. Текст вводится в заданные границы по ширине основной надписи. Чтобы ускорить создание технических требований, можно воспользоваться стандартными шаблонами. Для этого служит кнопка «Открыть шаблон». В появившемся диалоговом окне откройте файл Graphic.tdp, дважды щелкнув на нем клавишей мыши. В результате в верхней части рабочего поля текстового процессора отображается окно просмотра, а в нижней — окно выбора фрагментов технических требований (рис. 18.20). Выберите необходимый шаблон, дважды щелкнув на нем левой клавишей мыши. Система отметит галочкой выбранный шаблон, который переносится в текст последовательным нажатием кнопок «Перенести текст» и «Закрыть шаблон». После переноса шаблон можно отредактировать, как при работе с текстами в Microsoft Word, а затем записать в чертеж с помощью команды «Сохранить в лист» из меню «Файл». Текст технических требований, появившийся над основной надписью, можно переместить в любое место чертежа командой из меню «Компоновка —> -> Технические требования —> Размещение». Основная надпись. Для заполнения основной надписи, автоматически размещенной системой на листе чертежа, поместите курсор в любую ее графу и дважды щелкните левой клавишей мыши. Теперь можно вводить текст в графах основной надписи. Если повторить двойной щелчок на выбранной графе основной надписи, система предоставляет возможность полуавтоматического ее заполнения. Например, в графе «Материалы» появляется диалоговое окно с библиотекой для их выбора. Вывод документов на печать. Для вывода созданного документа на печать необходимо перейти в режим предварительного просмотра с помощью кнопки «Просмотр для печати» на панели управления. Вид рабочего экрана изменится. На экране будут показаны листы бумаги, на которых отображается реальное изображение документа. Система позволяет изменить масштаб, переместить и повернуть изображение, добиваясь его оптимального размера и положения на заданном количестве листов. КОМПАС-ГРАФИК дает возможность вывести одновременно нескольких документов на один лист. С помощью средств фильтрации можно включать или выключать вывод на бумагу отдельных объектов чертежей (рамок основной надписи, видов, штриховок и элементов оформления). Если формат листа принтера меньше реального размера чертежа, система автоматически рассчитает необходимое для вывода число листов. Последующая склейка отдельных листов позволяет получить в масштабе 1 : 1 чертеж большего формата. 18.4. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ КОМПАС-ГРАФИК Создавать параметрические модели можно либо путем программирования, либо путем интерактивного формирования их непосредственно при вычерчивании. В первом случае, если задан закон построения модели, его нельзя изменить в случае ошибки. Во втором случае накладывают связи (ограничения) на объекты уже построенного изображения в любом порядке, не придерживаясь определенной последовательности. В этом случае можно произвольно изменять модель, исправлять ошибки, не перестраивая модель заново. Данная технология (вариационная), как наиболее удобная и эффективная, реализована в КОМПАС-ГРАФИК. При создании параметрической модели на систему можно накладывать размерные (линейные, угловые, радиальные, диаметральные) и геометрические (совпадение точек, параллельность, перпендикулярность, касание и т. д.) ограничения и связи на ее объекты. Существует возможность для автоматической параметризации фасок, сопряжений, эквидистант, усечения линий. Предусмотрен ввод ассоциативных объектов оформления: штриховки, обозначения шероховатости и базы, размеров, обозначений центров. При необходимости в одном документе могут сочетаться параметризованные и обычные объекты. Кроме того, можно накладывать параметрические ограничения на ранее созданные обычные чертежи или удалять ограничения с параметрических моделей. Параметрический режим можно включать и выключать в любой момент работы с чертежом. В качестве объектов параметризации следует выбирать такие чертежи деталей, при модификации которых изменяются только размеры и не изменяется топология. Не оправдана полная параметризация сложных объектов. Для включения параметрического режима как действующего по умолчанию необходимо выбрать в меню «Настройка» команду «Настройка новых документов». В появившемся окне выбрать пункт «Графический документ-> -> Параметризация» и активизировать нужные опции, их комбинации или все сразу (рис. 18.21). Для включения режима параметризации при работе непосредственно с чертежом на инструментальной панели рабочего окна КОМПАС-ГРАФИК откройте страницу «П». Кнопки-команды параметризации сгруппированы по Настройка параметров текущего листа ЯШШк
Шрифт по молчанию Единицы измерения длины Отрисовка стрелок Размеры Линия - выноска Текст на чертеже Шероховатость Отклонения формы и база Заголовок таблицы Ячейка таблицы Линия разреза/сечения Стрелка взгляда Обозначение изменения Параметры листа Управление параметризацией
Параметризация Ассоциировать при вводе: QT Размеры Б2Г Штриховку □    Зквидистанты □    Обозначения центра О Шероховатости и базы Параметризовать; Привязки О Горизонгальность и вертикальность □    Параллельность □    П ерпещикулярность .11
□    Касание Г* $ик.сироеэть размеры Отмена ОК
xMa|*kl qNq! *\m\ ыШ

Совпадение точек Фиксированная точка Вертикаль Симметрия точек Точка на кривой Т очка на кривой Т очка на кривой Рис. 18.22. Параметризованный чертеж детали «Крышка» с ограничениями, наложенными на выделенный отрезок
типам связей и ограничений. Кнопки, имеющие расширенную панель команд, помечены черным треугольником в правом нижнем углу (рис. 18.22). На параметризованном чертеже детали «Крышка» выделен один из ее элементов (отрезок АВ), для которого с помощью кнопки «Показать/удалить ограничения» вызвано диалоговое окно связей и ограничений с другими эле- У становить значение размера Значение, нм ОК
Отмена ментами. Кнопка «Удалить» позволяет редактировать связи и ограничения данного отрезка. Размеры при параметрическом черчении кроме оформления чертежа выполняют еще одну функцию — управление моделью. Изменяя значения размеров, можно изменять и геометрию детали. Свободные размеры просто привязаны к точкам на объекте и при его перемещении меняют свое значение. Фиксированные размеры избавляют модель от «лишних» степеней свободы, делают ее поведение более предсказуемым. На рис. 18.22 размер 0 7 находится в прямоугольной рамке, т. е. является фиксированным, остальные размеры свободные. При двойном щелчке мыши на любом из размеров чертежа крышки на экране появляется диалоговое окно «Установить значение размера» (рис. 18.23). После введения нового значения размера автоматически перестраивается изображение детали, а сам размер становится фиксированным. Эту же операцию можно проводить с помощью кнопки «Установить значение размера» на инструментальной панели. При необходимости размеру можно присвоить имя переменной. Такой размер после ввода его значения не фиксируется. С помощью команды «Уравнения и неравенства» система позволяет задавать математические зависимости между переменными параметрической модели. При изменении одного из размеров происходит согласованное изменение других размеров. 18.5. СОЗДАНИЕ СБОРОЧНОГО ЧЕРТЕЖА РЕДУКТОРА И РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖЕЙ В КОМПАС-ГРАФИК Общие рекомендации при создании чертежа. 1.При вводе геометрических объектов, составляющих вычерчиваемую деталь, можно начать с любого ее элемента и в любом месте чертежа. Последовательность выполнения чертежа имеет много общего с ручным черчением, что является характерной особенностью системы. 2.    «Электронный» кульман позволяет начертить элемент детали в любом свободном месте чертежа, а затем переместить его в нужное положение. Если сложный элемент должен быть начерчен под углом, гораздо проще начертить его в вертикальном или горизонтальном положении с последующим перемещением в заданное место. 3.    При наличии в детали или сборочном чертеже нескольких одинаковых элементов, тщательно вычерчивайте только один — остальные создаются с помощью копирования. 4.    Ускоряет выполнение чертежной симметрии детали команда «Симметрия». 5.    Фаски и скругления рекомендуется оформлять после ввода основной геометрии для сохранения некоторых характерных точек, необходимых для выполнения привязок. 6.    Помимо использования имеющихся машиностроительных библиотек со стандартными элементами создавайте собственные. 7.    Если на чертеже обнаружена ошибка, необязательно удалять неправильные элементы и строить их заново. Ошибки можно исправлять с помощью таких операций, как «Деформация» и «Сдвиг». 8.    Черчение «на глаз» исключается. Для точного черчения имеются системы координат и аппарат привязок. 9.    Вспомогательные прямые значительно облегчают работу на чертеже, позволяя эффективнее применять привязки, устанавливать проекционную связь между видами. Сборочный чертеж редуктора. При проектировании механических передач конструкторскую документацию разрабатывают в основном по методу «сверху-вниз», когда вначале создают сборочный чертеж, а на его основе выполняют рабочие чертежи деталей. Компоновка и последовательность выполнения всех операций на чертеже аналогична «ручному» способу черчения. Решающее значение для повышения производительности труда и повышения качества разрабатываемой документации в КОМПАС-ГРАФИК имеет наличие в нем большого числа библиотек. Рассмотрим использование машиностроительной библиотеки на примере создания сборочного чертежа червячного редуктора. На рис. 18.24 в рабочем окне системы показана часть редуктора, на которой в левой части изображены корпус с гладко расточенным отверстием (D0TB = 85 мм) под наружное кольцо подшипника, вал червяка с установленными разбрызгивателями. Необходимо построить изображение радиально-упорного однорядного подшипника 40209 ГОСТ 831—75, который при установке враспор должен крепиться на валу (посадочный размер d= 45 мм), упираясь внутренним кольцом в разбрызгиватель. Последовательность операций при создании изображения подшипника: 1. В меню «Сервис» вызвать «Менеджер библиотек». «£айл £едактор Вселить Удалить Ог^рации [ Серено &омпонсшка Цастройка Окно 2 Увеличить масштаб рамкой Увеличить масштаб Уденьшнть масштаб Масштаб rid выделенным объектам __П^ьодщий масштаб П^ояедуюший мэаш
Едеинуть изображение Приблизить/отдалить изображение Лс&азагьвсе Пср!?сггрсй<т« О&юеигь изображение Ло^ПЬ<И''Ы ГК Слой... Дерево построения Объекты спецификации \ыросижъ nazw.t Менеджер библиотек., Рис. 18.24. Вход в менеджер библиотек
$№
ЭГОН' «| гы*& Z
Qrl+F9
f
1 Библиотека э лектродемгаггелвй... Л 2 Библиотека элементов кинематических схем...
§дза
II Менеджер библиотек КОМПАС
££айл Еедактор £ибяиотвка 1ид 2 Ж,
в|


Библиотеки КОМПАС
Машиностроение М етаялоконструкции Оснастка, инструмент •• Сз Пример! библиотек Прочие Расчет и построение Строительство, инженер i......СЗ Т рубопроешы, сосуды и 1.....Сз Электроника и электрет Библиотека крепежа Библиотека электродвигателей Библиотека элементов кинематических схем % Конструкторская библиотека jSf Условные обозначения Пневмо- и Гидросхем Прикладная библиотека C:\PRQGRAM F1LES\K0MPAS 5.11\Ubs\constr.rt« ► | Режим работы • ОКНО
il
3 ПОДШИПНИКИ ШАРИКОВЫЕ _*] Пслшипники ГОСТ 8338-75 Подшипники ГОСТ 2893-82 fl Подшипники ГОСТ 5720-75 I Подшипники ГОСТ 83175 ГОСТ 831-75
Подшипники ГОСТ 832*78 Псщшипники ГОСТ 832*78 Подшипники ГОСТ 83278 Псщшипники ГОСТ 7872*89 Подшипники ГОСТ 7872*89 Подшипники ГОСТ 7242*81 Подшипники ГОСТ 7242*81 ПОДШИПНИКИ РОЛИКОВЫЕ jrj Рис. 18.26. Выбор типа подшипника 2.    В появившемся диалоговом окне выберите библиотеку «Машиностроение». После этого в развернувшихся разделах библиотеки откройте «Конструкторскую библиотеку» (рис. 18.25). 3.    Откроется следующее окно, в котором необходимо в разделе «Подшипники» открыть подраздел «Подшипники шариковые» и раскрыть страницу «Подшипники ГОСТ 831 — 75». В правой части окна появится рисунок шарикового радиально-упорно-го однорядного подшипника с обозначением основных размеров D, d, В (рис. 18.26). 4. В открывшемся диалоговом окне выберите согласно ранее проведенным расчетам исполнение подшипника и его номер по диаметрам d (внутреннее кольцо подшипника) и D (наружное кольцо подшипника). Кроме того, необходимо выбрать тип изображения (разрез, разрез/упрощенно, упрощенно), при необходимости установить параметры штриховки, выбрать тип отри-совки (прямая или обратная), решить — рисовать ось или нет, создать объект для автоматического занесения подшипника в спецификацию. Нажмите кнопку ОК (рис. 18.27). Подшипники шариковые радиально упорные однорядные Номер (46203 (38.700 (23.100 (7ШЮ.0 (8500.0 Диаметре! |45 j£] - Параметры штриховки- Угоагр J45.0 Шаг* мм [го ДиаметрО js5 ШиринаВ |t9 jJ & Разрез 1 Г* Разрез/У прощенно С Упрощенно I г пспвлпвпис С 006000 г 036000 ! '<♦ (04бббс| с 066000 • Г Создать объект спещярикацим Ф Ось рисовать Ф Прямая отрисовка Отмена

Ф Рисовать спрам
Параметры Отключить угол ® Т ип отображения Й Параметры штриховки
файл Ёедактор Вселить Удалить Овации Сервис компоновка йаетройка Дкно 2
19 Рис. 18.28. Фантом изображения подшипника на сборочном чертеже
М Р 10
ajalSl ±1
5.    Система перенесет изображение выбранного подшипника на рабочее поле чертежа в виде фантома (рис. 18.28). Предварительно с целью точного позиционирования переносимого объекта постройте вспомогательную вертикальную прямую, отступив от торцевой части разбрызгивателя на расстояние, равное ширине подшипника (19 мм). 6.    С помощью мыши переместите фантом изображения подшипника на свое место, используя в качестве привязки точку пересечения вспомогательной прямой с осью червяка. 7.    Для закрепления изображения подшипника дважды щелкните левой клавишей мыши. Перед вторым щелчком система позволяет устанавливать угол наклона оси подшипника. В нашем случае необходимо повернуть фантом изображения подшипника на 180°. 8.    Оставшийся фантом изображения подшипника используйте еще раз для построения второй опоры червяка. 9.    Удалите вспомогательную прямую через меню «Удалить —> Вспомогательные прямые —» В текущем виде». Изображение подшипника на сборочном чертеже построено (рис. 18.29). Аналогично выполняют процедуру построения изображений резиновой манжеты, жезлового маслоуказателя, пробки к маслоспускному отверстию, отдушины, штифта и крепежных изделий (рис. 18.30). Изображения червяка, тихоходного вала, зубчатого колеса и крышек строят с использованием параметрических моделей. При создании сборочного чертежа можно выполнять вспомогательные операции, которые значительно облегчают работу при разработке рабочих чертежей деталей. Одна из них — объединение геометрических элементов в макроэлементы. Например, после того как на сборочном чертеже построено изображение вала, его выделяют рамкой и объединяют в макроэлемент с помощью команды «Операции —» Объединить в макроэлемент». В этом случае изображение вала, без «захватывания» геометрических примитивов сопрягаемых деталей, легко выделяется на сборочном чертеже как целый объект и переносится в другой документ с минимальной коррекцией. Система проектирования спецификаций КОМПАС-ГРАФИК следит за согласованием номеров позиций в спецификации и на сборочном чертеже, дублирует информацию из штампов чертежей, поддерживает требования стандартов по последовательности создания соответствующих разделов. Спецификации можно создавать как в ручном, так и в полуавтоматическом режимах. Создание рабочих чертежей деталей редуктора. В КОМПАС-ГРАФИК создание рабочих чертежей деталей на основе сборочного чертежа и наоборот — создание сборки на основе рабочих чертежей входящих в нее деталей основано на использовании буфера обмена. Буфер обмена — это временный файл на жестком диске, в который можно поместить любые объекты (изображения, тексты и таблицы) из одного документа, а затем вставить их в нужную точку другого документа. Через буфер обмена можно переносить как простые фрагменты, так и целые чертежи. Рассмотрим последовательность действий на примере создания рабочего чертежа вала червячного редуктора КОМПАС-ЗО 5.11 - (Лист АгЧРедуктор червячный без крышки.с<1*¥->Системный вид] {а Файл Редактор Вселить Удалить 0 г^рации £ар»ие компоновка Настройка Дкно ilDlnlilil g?1sI    Ql&lalf* ral зЫс
ПКЛ ПС ПП 'УППП Редуктор чербячный /1 Лист . __ 1 Лиса Н конто 04Oh 6 1    Плоскости разъема покрыть герметиком при окончательной сборке 2    Необработанные поЬерхности красить бнутри маслостойкой краской, снаружи серой нитроэмалью 3    В редуктор золить 18 л масла индустриального И-Г-А-32 ГОСТ 171794-87.
по ранее созданному сборочному чертежу. 1.    Откройте документ ДМ 25.02.20.00 — сборочный чертеж редуктора. 2.    На виде слева редуктора (рис. 18.31) выделите вал командой «Выделить —> Рамкой» или простым щелчком мыши на любом из его элементов, если он был оформлен при составлении сборочного чертежа как пользовательский макроэлемент. 3.    Задайте положение базовой точки на оси вала и с помощью кнопки «Копировать в буфер» на панели управления скопируйте выделенный объект в буфер обмена. 4.    Закройте сборочный чертеж червячного редуктора. 5.    Для рабочего чертежа вала создайте документ командой «Новый лист» и настройте параметры листа на формат АЗ в горизонтальном положении. 6.    После того как на экране появится новый лист, разверните его во весь экран кнопкой «Показать все» и создайте локальную систему координат. 7.    Щелчком мыши на кнопке «Вставить из буфера» скопируйте изображение вала из буфера обмена в новый лист чертежа. На экране появится фантом вала, который можно перемещать мышью по полю чертежа. Примечание: если масштаб вводимого объекта слишком мал или велик для выбранного формата, необходимо создать для него вид с новым масштабом. 8.    Для указания положения базовой точки выполните клавиатурную команду <Ctrl> + <0>. При этом фантом вала переместится с привязкой базовой точки в начало координат локальной системы координат. 9.    Для фиксации изображения вала нажмите клавишу Enter —• копирование объекта из буфера обмена в новый лист чертежа закончено (рис. 18.32). ----------- Рис. 18.32. Изображение вала, перенесенное из сборочного чертежа на новый лист 10.    Скопированное из сборочного чертежа изображение вала нуждается в редактировании. Для полного отображения геометрии добавьте недостающие скругления, выполните построение сечений вала с использованием конструкторской библиотеки. 11.    Для окончательного оформления рабочего чертежа вала проставьте размеры, введите технологические обозначения, значения неуказанной шероховатости поверхностей, а также заполните технические требования и основную надпись (рис. 18.33). 12. Щелчком левой клавиши мыши на кнопке «Сохранить документ» запишите чертеж с именем «Вал» на диск. Контрольные вопросы и задания 1. Какие задачи выполняют САПР в современном производстве? 2. Что включает в себя САПР как организационно-техническая система? 3. Какие CAD/CAM системы вы знаете? 4. Назовите основные приложения КОМПАС-ГРАФИК. 5. Каковы общие рекомендации при создании чертежа на компьютере^ 6. В чем заключается особенность создания сборочных чертежей в системе КОМПАС-ГРАФИК. Глава 19 ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА Техническое задание. Спроектировать двухступенчатый горизонтальный коническо-цилиндрический редуктор и цепную передачу для привода ленточного конвейера (рис. 19.1). Вращающий момент на валу привода конвейера Тп = 600 Н • м; частота вращения приводного вала конвейера ип = 40мин-1; срок службы Lh> 10 ООО ч; работа в одну смену; нагрузка спокойная. р.
19.1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТЫ Выбор электродвигателя. Определяем потребную мощность по формуле (4.1): /= а^= 6004^2 = Вт. п Ло 0,81 Здесь угловая скорость привода в соответствии с формулой (4.2): лпп 3,1440 , т -1 соп =—-=—-=4,2 с . п 30 30 КПД привода Л0 = ЛмЛ1>2Лз>4Л5>бЛ3под = = 0,98 • 0,97 • 0,97 ■ 0,9 • 0,993 = 0,81, где Лм = 0,98 — КПД муфты; л 1,2 = Лз,4 = 0,97 — КПД конической и цилиндрической передач; г\5 6 = 0,9 — КПД цепной передачи; Ппод = 0,99 — КПД пара подшипников. Значения КПД назначены по рекомендациям, приведенным в табл. 4.1. и
Условия для выбора электродвигателя по мощности Р'<РН0М (допустимая перегрузка не более 5 %). По каталогу из приложения 1 выбираем ближайшее значение мощности электродвигателя Рнш = 3 кВт. Оценка перегрузки электродвигате Р'-Р    31-3 Д=г _ ^НОМ ,100%=±L^.100% = = 3,3%<[5%]. Перегрузка не превышает допустимой, поэтому электродвигатель принимаем по мощности Рном = 3 кВт. Из приложения 1 выбираем трехфазные асинхронные электродвигатели серии 4А и записываем в табл. 19.1 марки электродвигателей, удовлетворяющие требованиям по номинальной мощности Рном = 3 кВт, но имеющие различные частоты вращения вала. Общее передаточное число привода где пном — номинальная частота вращения вала электродвигателя; пп — частота вращения приводного вала конвейера. Во избежание получения большого диаметра ведомой звездочки для всех вариантов предварительно назначаем ^Ц.П ~ 2. Определяем возможное передаточное число редуктора для каждого из ва- риантов «ред: На основе ориентировочных значений «ред назначаем электродвигатель, оптимальный для нашей кинематической схемы. Первый вариант с иред = 35,5 совершенно не подходит, так как двух- Рис. 19.1. Привод ленточного конвейера с коническо-цилиндрическим редуктором и цепной передачей:


Т,=-
Лпод 0,99 Т4 _ 316
«3,4 Лз,4 4 0,97 Тъ 81
=82 Н м; =30 Н м;
82
Т,
2,8-0,97
Тг
-1.
х-ь
=-=85мин 1;
40 мин' «5,6 2,13 п6 = пп = 40 мин-1.
ступенчатым коническо-цилиндричес-ким редуктором такое передаточное число обеспечить невозможно. Передаточные числа второго («ред = 17,94) и четвертого вариантов («ред = 8,75) для данной кинематической схемы близки к предельным, поэтому принимаем электродвигатель 4А112МА6, имеющий Рном = 3 кВт, пиои = 955 мин-1. Разбивка общего передаточного отношения по ступеням привода. В многоступенчатых редукторах передаточные числа должны сочетаться между собой. Связано это с тем, что передачи компонуют в одном корпусе. По табл. 4.7 принимаем общее передаточное число редуктора Иред=11,2; передаточное число быстроходной ступени «6(1,2)= 2,8; передаточное число тихоходной ступени    = С учетом выбранных стандартных передаточных чисел для ступеней редуктора уточняем передаточное число цепной «О — 23,88_2 }з 0кон_
19.1 Сравнительная таблица выбора электродвигателя по частоте вращения Марка электродвигателя Номинальная частота вращения, мин-1 °~ и ’ п\\ 4А112МА6
передачи: "ц.п    , 1 9 мред 1 чательно принимаем иц п = 2,13. Кинематический расчет привода. Цель расчета — определение частоты вращения всех элементов привода: т-ь
341 мин
и,
19.2. РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ РЕДУКТОРА При проектировании многоступенчатых редукторов расчет зацепления начинают с тихоходной ступени редуктора, так как она нагружена большим
Силовой расчет привода. Цель расчета — определение вращающего момента на всех элементах привода. Гб = Тп = 600 Н • м; Т6 600
На основе данных кинематического и силового расчета привода в дальнейшем выполняют прочностные расчеты деталей механизмов привода.
/ — электродвигатель; 2—муфта с торообразной оболочкой; 3 — двухступенчатый коническо-цилиндрический редуктор; 4—цепная передача; 5 —ленточный транспортер
«5,6 Л5,6 2,13 0,9 Т5 313
= 316 Н м; 81 Нм;
Лм-Лп.ц 0,98-0,99
=313 Н м;
т;
- 31 Н" м.
Тл =
Т,=
30
1=
ДВ
моментом и имеет большее передаточное отношение, чем быстроходная ступень. Расчет тихоходной ступени редуктора. По табл. 5.1 назначаем для колеса и для шестерни сталь 40Х, улучшенную с твердостью для колеса НВ 230...260, для шестерни НВ 260...280. В данном случае вероятность обеспечения ресурса не задана, поэтому в качестве расчетной контактной твердости материала принимаем ее среднее значение. Для шестерни по формуле (5.10): НВ3 = 0,5 (НВтах + НВтт) = = 0,5 (280 + 260) = 270 МПа; для колеса по той же формуле: N
НВ4 -0,5(НВтах + HBmiu )= = 0,5(260+230) = 245 МПа. Оцениваем возможность приработки колес по формуле (5.1): НВЪ > НВ4 + (10... 15); 270 >255...260. Таким образом, условия приработки колес выполнены. Для определения допустимых контактных напряжений принимаем коэффициент запаса прочности iS#mjn = 1,1 (см. с. 58); предел контактной выносливости зубьев по табл. 5.2 amimb = = 2НВ+ 70: для шестерни аяктм = 2НВЪ + 70 = 2 • 270 + 70 = °НРЗ
= 610 МПа; для колеса
для колеса сттм = 2НВ4 + 70 = 2 • 245 + 70 = 1,1
= 560 МПа. °НР4
Расчетное число циклов напряжений NK при постоянном режиме нагружения определяем по формуле (5.7): для шестерни Nk3 = 60n3cLh=60 • 341 • 1 • 10000 = = 204,6 • 106; для колеса Nk4 = 60n4cbh =60 • 85 • 1 • 10000 = 51 • 106. Базовое число циклов напряжений рассчитываем по формуле (5.6) в зависимости от твердости материала: Nmim = ЗОА^нв2,4 - 120 • 106; для шестерни Nm;тз = 30 • 2702’4 = 20,53 • 106 циклов; для колеса Njj]im4 = 30 • 2452,4 = 16,26 • 106 циклов. Коэффициент долговечности ZN при расчете по контактной выносливости находим по формуле (5.5а). При NK > Nfflim коэффициент для шестерни ^з-21Г0,53'10-г=0,89; для колеса ZM=JlW0!=0,94. Определяем допустимые контактные напряжения по формуле (5.4) _ _°Н\\тЬ у . °нр-—ё— N ' для шестерни •0,89=494 МПа; •0,94=479 МПа. С учетом рекомендаций (см. параграф 5.2) вычисляем расчетное допустимое контактное напряжение по формуле (5.13): °///j=0,45 (оНР4+<зНРЗ) = 0,45 • (479 + 494) = = 438 МПа. В нашем случае сНР < онРтт> поэтому принимаем в качестве расчетного допустимые контактные напряжения колеса сНР = 479 МПа. Для определения допустимых напряжения изгиба по табл. 5.3 принимаем коэффициент запаса прочности SF= 1,7; предел выносливости зубьев на изгиб согласно табл. 5.3 для данного материала определится как а%т/>= = 1,75 НВ. Коэффициент долговечности YN при расчете на изгибную выносливость находим по формуле (5.17): v    lim Г"Т*Г’ где AViim — базовое число напряжений при изги-бе; Nmm = 4 • 106. Для шестерни ^з=<6р-^т=0,65; для колеса I 4-Ю6 Yn4=6    ,=0,52. у 204,6 10 Согласно условию (5.17) принимаем KV3 = Kv4 = 1. По рекомендациям, содержащимся в параграфе 5.2, находим коэффициент УА, учитывающий двухстороннее нагружение; в нашем случае У^з = >^4 = 1 (для одностороннего нагружения). Определяем допустимые напряжения изгиба по формуле (5.21) '-'/7lim/> v V °FP——7,-1 А- Для шестерни / 1 75-270 oFP3 = - — --1-1=278 МПа; для колеса 1 75-245 oFP4    1*1=252 МПа. Чтобы найти межосевое расстояние передачи, согласно параграфу 5.3 принимаем коэффициент относительной ширины колес \|/^ = 0,35; расчетный коэффициент' для косозубых передач Ка = 430; коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки по длине контактной линии Кщ =1,15. Тогда межосевое расстояние [см. формулу (5.22)] Яи-3,4 =Ка +    = У ^Ъаи3,4 °НР = 430 (4+1)- з 3161’15 =141,1 мм. \ 0,35-4 -479 Полученное значение aw межосевого расстояния округляем до ближайшего значения по ГОСТ 2185—66*; принимаем aw3 4 = 140 мм. Определяем необходимую ширину зубчатого венца: bw = aw\\fba = 140 • 0,35 = = 49 мм. Полученное значение уточняем по приложению 5. Выбираем ширину колеса Ь4 = 50 мм; ширину венца шестерни принято принимать на З...5мм больше, чем у колеса, поэтому для шестерни />з = 53 мм. Принимаем значение нормального модуля зубчатых колес в пределах: тп = (0,01...0,02) aw = (0,01...0,02)140 = = 1,4...2,8 мм. В соответствии с ГОСТ 9563—60 (см. параграф 5.3) назначаем тп = 2 мм. Предварительно принимаем угол наклона зубьев (3 = 10°, и проверяем условие (5.28), обеспечивающее двухпарное зацепление: 2,5 тп ш UW — -o’ в нашем случае bw=50>-T-L-—=28,79 и условие выполняется. s^n 10° Определяем суммарное число зубьев по формуле (5.24): _2alv3|4cosp_2-140-0,985_,-7 Q. —    —    Г    —1J/,У, тп    2 принимаем zz = 137. С целью сохранения стандартных значений межосевого расстояния и модуля корректируем угол наклона зубьев: cos    0,97857. 2 a
w 3,4
Принимаем угол наклона зубьев Р= 11,87° или р = 1 Г52'2". где еа — коэффициент торцевого перекрытия.
Находим число зубьев шестерни и колеса: для шестерни г3 = —=27,4. 3 и3> 4+1 4 + 1 1,88-3,2 1
—+— U3 Z4J
Значение округляем до ближайшего целого числа, принимаем z3 = 27. 1
Для колеса Z4 = *i-*3 = 137 - 27 = 110. Определяем диаметры делительных окружностей зубчатых колес: F,=-

d    2-27- =55,18 мм; cosp cos 11,87° d    2110-=224,82 мм; cosp cos 11,87° Проверяем межосевое расстояние: = +^4 = 55,18+224,_82 = 14() мм аи>3,4
Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактной линии, по формуле (5.36): е« VI. 7 По формуле (5.37): cosP= cosll,87°=l,7. ,27 110 Определяем окружную силу: 2Т4 2-316 d4 224,82-10 Коэффициент нагрузки по формуле (5.38): Кн= кАкюкн,кИа = 1 • 1,06 • 1,01 • 1,06 = где Кл — коэффициент внешней динамической нагрузки (см. табл. 5.4); КА = 1; Кщ — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии со Рассчитываем диаметры вершин колес: da3 = d3 + 2тп = 55,18 + 2 ■ 2 = 59,18 мм; = d4 + 2тп = 224,82 + 2 • 2 = 228,82 мм. КНv = l +
= 1,01.
Вычисляем диаметры впадин колес: dp = d3 — 2,5 тп = 55,18 — 2,5 • 2 = = 50,18 мм; ^4 = d4 - 2,5 /ия = 224,82 — 2,5 ■ 2 = а
w = 0,02-5,6-0,98-J-^ =
= 219,82 мм. Проводим проверочный расчет передачи по контактным напряжениям. Чтобы определить действующие контактные напряжения, находим коэффициент ZE, учитывающий механические свойства колес. Согласно параграфу 5.3 (см. с. 63) ZE= 190 МПа. Коэффициент, учитывающий форму сопряженных колес, по формуле (5.34): ZH =2,5TcosP=2,5-y/cosl 1,87°=2,47.


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я