Методические указания по технической механике

Министерство образования Украины

Национальный технический университет Украины

(Киевский политехнический институт)

Методические указания

к курсовому проектированию по дисциплине

"Техническая механика"

для студентов специальностей

“Информационно-измерительная техника"

Киев 2000 г.

Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине

"Техническая механика" для студентов специальностей “Информационно-

измерительная техника" /Сост. В. А. Бойко, В. C. Детлинг. - Киев: НТУУ

КПИ. 2000.

1 ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1.1 Цель курсового проектирования

Курсовой проект по курсу "Техническая механика" является первой

самостоятель-ной комплексной работой студентов в процессе подготовки к

инженерной деятельности. Цель курсового проекта - систематизировать и

закрепить теоретические знания, полу-ченные при изучении курсов "Инженерная

графика", "Физика", "Химия", "Математика", "Техническая механика",

приобрести навыки проектирования новых изделий (в част-ности

электромеханических устройств с учетом современных требований); использова-

ния справочной литературы, стандартов, единых норм и расценок; разработки

тексто-вой и графической документации; подготовки к выполнению курсовых

проектов по профилирующим предметам.

Курсовой проект выполняется на основании технического задания,

выдаваемого руководителем проекта.

1.2. Содержание и объем курсового проекта

В процессе работы над курсовым проектом студенты рассчитывают основные

параметры заданного механизма и разрабатывают его конструкцию.

Конструкторская документация проекта состоит из пояснительной записки (15-

20 страниц), принципиа-льной кинематической схемы, сборочных чертежей

устройства и сборочной единицы, рабочих чертежей 5-8 нестандартных деталей

(вала, зубчатого колеса, шкалы, пружи-ны, стакана, стойки и т.п.).

Пояснительная записка в общем случае должна содержать следующее разделы:

Введение.

Назначение и область применения проектируемого изделия.

Техническая характеристика изделия.

Описание и обоснование выбранной конструкции.

Расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность конструкции:

расчет мощности и выбор электродвигателя;

расчет кинематических параметров (определение общего передаточного

отношения и передаточных отношений ступеней);

расчеты на прочность;

расчеты кинематической точности и погрешности мертвого хода;

выбор материалов и покрытий;

определение критериев конструктивного качества и экономической эффектив-

ности конструкции.

Конкретный перечень конструкторской документация, подлежащей

обязательной разработке, указывается в техническом задании на курсовой

проект.

1.3. Оформление документации проекта

Вся графическая и текстовая документация проекта должна оформляться в

полном соответствии с требованиями Единой системы конструкторской

документации (ЕСКД) и СТП КПИ 2.001-83 "Курсовые проекты. Требования к

оформлению документации".

2. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ДЛЯ ПРИВОДОВ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ МАЛОЙ

МОЩНОСТИ

2.1 Исходные данные

1 Назначение электропривода, общая характеристика режима работы

электродви-гателя, специальные требования.

А. Приводы специализированных устройств (магнитофоны, МТЛ устройств ЭВМ,

печатающие машины и др.). Режим работы и требования к электродвигателю

опреде-ляются специальными техническими условиями.

Б. Нерегулируемые приводы исполнительных механизмов управления,

операцион-ных механизмов и технологических устройств, механизмов

дистанционного управления. Режим работы двигателя длительный или повторно-

кратковременный, нерегулируемый по частоте вращения, реверсивный или

нереверсивный.

В. Нерегулируемые приводы приборов времени, программных устройств, МТЛ

са-мопишущих приборов и др. Режим работа двигателя длительный или повторно-

кратко-временный с постоянной стабилизированной частотой вращения,

нереверсивный.

Г. Приводы следящих систем управления (приводы РЛС, графопостроителей,

ма-нипуляторов, привод стабилизации положения корпусов и др.). Режим работы

длитель-ный или повторно-кратковременный реверсивный, регулируемый по

частоте вращения.

2. Характеристика источника питания двигателя: для постоянного тока –

напряже-ние и допускаемые токи нагрузки; для переменного - напряжение,

частота и вид сети (однофазная, трехфазная).

3. Конструктивные требования:

способ крепления двигателя;

количество выходных концов вала ротора;

наличие встроенных элементов (тахогенератор, редуктор и др.).

4. Функциональные требования: допускаемое изменение частоты вращения,

способ регулирования, время переходного процесса, характеристика режима

работа следящей системы и входных сигналов.

5. Эксплуатационные требования: срок службы; температура внешней среды;

тре-бования устойчивости к линейным ускорением, вибрации, к ударным

перегрузкам, к изменениям атмосферного давления и влажности.

6. Характеристика внешней нагрузки: числовое значение или закон

изменения ста-тического момента нагрузки; скорости и ускорения вала

нагрузки.

2.2 Выбор серии электродвигателей

По исходным данным выбирают серии двигателей переменного или постоянного

тока, соответствующих требованиям пп. 1 и 2 группы привода (А, Б, В или Г)

(см. под-разд. 2.1), используя каталоги или ограничительные перечни,

например таблице 2.1.

Из группы серий и типов выбирают двигатели, удовлетворяющие требованиям

пп. 1-5 исходных данных, сравнивая требования с паспортными

характеристиками конк-ретных типов двигателей. В первую очередь отбирают

серии, соответствующие напря-жению питания, частоте сети и требуемой

постоянной времени (для следящих систем), затем, учитывая степень

обязательности, выбирают серии и типы, удовлетворяющие требованиям к

конструкции, сроку; службы и устойчивости к климатическим и механи-ческим

воздействиям.

Сравнительные характеристики некоторых серий двигателей приведены в

таблицах 2.2 и 2.3. Если исходные требования перечнем серий одной группы не

могут быть удов-летворены, используют серии нижестоящих групп в таблице

2.1: группу Б, например, можно дополнить перечнем групп В или Г.

Таблица 2.1-Перечень электродвигателей предпочтительного применения

|Группа|Общая |Серии или типы |

| |характеристика|электродвигателей |

| | |переменного |постоянного|

| | |тока |тока |

| |Сп|для |ЭДГ; типы: |ДКС; ДКМ |

|А |ец|аппаратуры |АД-5; АДТ-6;|типы: |

| |иа|магнитной |АДТ-1,6 |Д16-06; |

| |ль|записи |КД-3,5 |ВДС-02 |

| |ны| |КДП-6-4; |МД-0,35-2ОО|

| |е | |ДК-16; |О-9 |

| | | |КД-б-4 | |

| | |интегрирующ|ИД-1; ИД-2; |ДИ-6-1500А |

| | |ие |ИД-9 | |

| | |для |РД-09 |СЛ-267; |

| | |потенциомет| |СЛ-367 |

| | |-рических | | |

| | |систем | | |

|Б |Не|общего |УАД; АОЛБ; |Дв. авиац. |

| |ре|при-менения|АОЛ |Д-100; МА |

| |гу|Редук-торн.| |Ред.:МКМ; |

| |ли|двигатели | |МСВ; |

| |ру|со | |МС-160; |

| |ем|встроенным | |МФА; ДР-1; |

| |ые|редуктором | |5Р, МН или |

| | | | |ЭДН |

|В | |со | Г; ДСР; |ДПР; ДПМ в |

| | |стабилизиро|ДСГ; ДСА; |исп. Н3; |

| | |-ванной |ДСМ; ДСДР; |ДРВ; ДП в |

| | |частотой |ДСД; типы: |исп. Цр, |

| | |вращения |СД-09; ЭГ-10| |

| |Управляемые |АДП; ДИД; |ДПМ; ДПР; |

|Г |общего |ЭМ; ДКМ; АД;|ДП, СЛ, ДП,|

| |применения в |ДМ; АДИ; |СД, ПЯ, |

| |следящих |ДАД; АСМ; с| |

| |системах |тахоге-нерат| |

| | |орами АДТ; | |

| | |ДГ; СМА; СМБ| |

Таблица 2.2-Электродвигатели постоянного тока

|Характерис|Серии электродвигателей |

|тики | |

|параметры | |

| |Д |ДРВ|СД |ДПМ |ДПP |МИГ |ДА |

|Напряже|< |+ |- |- |- |+ |- |- |

|ние |6 | | | | | | | |

|питания| | | | | | | | |

|В, | | | | | | | | |

| |6 |- |- |- |- |+ |- |- |

| |12|- |- |- |+ |+ |+ |- |

| |27|+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |

| |60|- |+ |+ |- |- |- |- |

| |11|- |- |- |- |- |- |- |

| |0 | | | | | | | |

|Номинал|от|0,1|0,1|8,0|0,5 |0,3 |10 |2,0 |

|ь | | | | | | | | |

|ная | | | | | | | | |

|мощно-с| | | | | | | | |

|ть, Вт | | | | | | | | |

| |до|200|300|150|14 |80 |600 |600 |

|Электромех|25…|15.|11.|45..|12..|1,3…|30….|

|ани-ческая| |..1|..1|90 |20 |8.5 |160 |

|постоян-на|100|00 |50 | | | | |

|я времени,| | | | | | | |

|мс | | | | | | | |

|С | |+ |- |+/- |+/- |- |- |

|регуляторо|- | | | | | | |

|м | | | | | | | |

|скорости | | | | | | | |

|С |- |- |- |- |- |- |- |

|редуктором| | | | | | | |

|С |- |- |- |- |+/- |+/- |- |

|тахогенер.| | | | | | | |

|С 0В "Лев"|- |- |- |- |- |- |+ |

|и "Пр | | | | | | | |

|С |- |- |- |- |- |- |+/- |

|тормозной | | | | | | | |

|муфтой | | | | | | | |

|Кол. |1/2|1 |1 |1/2 |1/2 |1/2 |1 |

|концов | | | | | | | |

|вала | | | | | | | |

|С |+ |+ |+ |- |+ |+ |+ |

|фланцевым | | | | | | | |

|креплением| | | | | | | |

|С |+ |- |- |+ |+ |- |+ |

|креплением| | | | | | | |

|по | | | | | | | |

|диаметру | | | | | | | |

|Последоват|+ |- |- |- |- |- |+ |

|ельно-го | | | | | | | |

|возбуждени| | | | | | | |

|я | | | | | | | |

|Параллельн|+ |+ |+ |- |- |- |- |

|ого | | | | | | | |

|возбуждени| | | | | | | |

|я | | | | | | | |

|С |+ |- |- |+ |+ |+ |- |

|постоянным| | | | | | | |

|магнитом | | | | | | | |

|Срок |1,5|1,5|0,5|1,0 |3,0 | |0,5 |

|службы, | | | | | | | |

|тыс. ч, | | | | | | | |

|макс. | | | | | | | |

|У|к линейн.| | | | | | | |

|с|ускор |35 |15 |15 |50 |100 | |35 |

|т| | | | | | | | |

|о| | | | | | | | |

|й| | | | | | | | |

|ч| | | | | | | | |

|и| | | | | | | | |

|в| | | | | | | | |

|о| | | | | | | | |

|с| | | | | | | | |

|т| | | | | | | | |

|ь| | | | | | | | |

| |к |12 |10 |10 |10 |10 | |15 |

| |вибрацион| | | | | | | |

| |ным | | | | | | | |

| |нагрузкам| | | | | | | |

| |К ударным|35 |10 |35 |50 |50 | |35 |

| |нагрузкам| | | | | | | |

| |К |2,5|2,5|2,5|50- |50- | |2,5-|

| |внешнему |-15|-15|-20|200 |300 | | |

| |атмосферн|0 |0 |0 | | | |150 |

| |ому | | | | | | | |

| |давлен, | | | | | | | |

| |кПа | | | | | | | |

2.3. Выбор типоразмера двигателя и передаточного отношения редуктора

Энергетические, кинематические и динамические показатели привода зависят

одновременно от характеристик двигателя и от параметров редуктора.

Оптимальный ва-риант сочетания типоразмера двигателя, структуры редуктора и

его передаточного отно-шения устанавливается, на основании энергетического,

кинематического и динамиче-ского расчета системы ДВИГАТЕЛЬ-РЕДУКТОР-

НАГРУЗКА. Для приводов группы А методика такого расчета разрабатывается

применительно к конкретному виду привода.

Таблица 2.3 Электродвигатели переменного тока

|Характери|Серия єлектродвигателей |

|сти-ки, | |

|параметры| |

| |Силовой |Малонагруженный|

| |Количество ступеней |

| |задано |не задано |задан|не |

| | | |о |задано |

| |Не |[pic] |i1=i2=i3=…=| |

|Минима|ревер | |= ik= = i =| |

|льный |сивный| |2,89 |i1 = i2 = i3 |

|объем | | |nопт= 0,942|=…= in= ik = |

|переда| | |lniS |1,895 |

|-чи | | | |nопт= 1,564 |

| | | | |lniS |

| |реверс|[pic] |i1=i2=i3=…=| |

| |ивный | |= ik= = i =| |

| | | |2,414 | |

| | | |nопт= | |

| | | |1,1346 lniS| |

|Минима|Не | |i1=i2=i3=…=| |i1 = i2 |

|- |ревер |ik+1=0,8|= ik= = i =|[pic]|= i3 = |

|льный |сивный|54i1,2 |2,176 | |=…= in= |

|привед| | |nопт= 1,286| |ik = = |

|ен-ный| | |lniS | |1,554 |

|момент| | | | |nопт=2,2|

|инерци| | | | |69* |

|и | | | | |*lniS |

|переда| | | | | |

|чи | | | | | |

| |Ревер-|[pic] |i1=i2=i3=…=| | |

| |сивный| |= ik= = i =| | |

| | | |1,806 | | |

| | | |nопт= 1,692| | |

| | | |lniS | | |

|Минимальная | |[pic] |

|сум-марная | |ikmin= |

|кинемати-ческ| |1,202nопт=0,2*l|

|ая | |niS |

|погрешность | | |

3.5. Допустимые отклонения передаточных отношений в механизмах.

При реализации разработанной кинематической схемы из-за дискретности

значе-ний чисел зубьев, которые должны быть целыми, чаще всего приходится

отклоняться от расчетных значений передаточных отношений в ступенях и

значения общего переда-точного отношения механизма. Допускаемое отклонение

общего передаточного отно-шения: +2%…-5 %. В кинематических механизмах

отсчетных устройств погрешность общего передаточного отношения недопустима.

В силовых механизмах типа 1 и 2 наи-более точно должны быть реализованы

передаточные отношения последних ступеней, а в малоинерционных механизмах

типа 4 и 5 - первых двух-трех ступеней.

4. расчет геометрии зубчатых ПЕРЕДАЧ ЗАЦЕПЛЕНИЯ.

4.1. Эвольвентные цилиндрические передачи внешнего зацепления. Для

зубчатых цилиндрических передач используются термины, определения и обозна-

чения, установленные ГОСТ 16530-83 и ГОСТ 16531-83.

В качестве стандартной величины зубчатых передач, для обеспечения

взаимозаме-няемости выбран модуль зацепления m = p/?. Стандартный ряд

модулей регламентиро-ван ГОСТ 9563-60. Значения модулей в диапазоне от 0,1

до 5 мм, охватывающем обла-сть механизмов приборов, приведены в таблице

4.1.

Таблица 4.1- Стандартные ряды модулей зубчатых передач, мм

|Ряд|0.1|0,1|0,1|0,2 |0,25 |0,3|0,4 |0,5 |0,6 |

|1 | |2 |5 | | | | | | |

|Ряд| | | | | | | | | |

|2 | | | | | | | | | |

| |0,1|0,1|0,1|0,22 |0,28 |0,3|0,45|0,55|0,7 |

| |1 |4 |8. | | |5 | | | |

|Ряд|0,8|1,0|1,2|1,5 |2,0 |2,5|3,0 |4,0 |5,0 |

|1 | | |5 | | | | | | |

|Ряд| | | | | | | | | |

|2 | | | | | | | | | |

| |0,9|1,1|1,3|1,75 |2,25 |2,7|3,5 |4,5 | |

| | |25 |75 | | |5 | | | |

Исходнымым контуром для определения размеров и формы зубьев колес

эвольвент-ного зацепления является теоретический исходный контур рейки,

стандартизованный для передач с модулем m ?1мм ГОСТ 9587-81, а для m > 1 мм

- ГОСТ 13755-81. Стан-дартные параметры профилей: угол профиля ? = 20°,

коэффициент высоты головки зуба h*a= 1, радиального зазора с* = 0,25.

4.1.2. Смещение исходного контура в эвольвентных зубчатых передачах.

Примене-ние передач со смещением позволяет существенно повысить нагрузочную

способность и долговечность передачи. Положительное смещение исходного

контура увеличивает: изгибную прочность, т.к. основание зуба становится

шире; контактную прочность, т. к, уменьшается кривизна контактирующих

профилей зубьев; долговечность, т.к. подбо-ром коэффициентов смещения можно

уменьшить относительное скольжение сопрягае-мых профилей и, следовательно,

их износ. При применении оптимальных смещений повышение изгибной прочности

зубьев может достигать 70 %, контактной 30 %, долго-вечности по износу 50

%. При этом технология и стоимость изготовления колес со смещением не

изменяются по сравнению с нулевыми (без смещения). Применение смещения

позволяет также наиболее простым способом получить заданное межосевое

расстояние в передаче, без использования косозубых колес, более сложных

технологи-чески и менее точных кинематически.

Поэтому эвольвентные цилиндрические передачи, у которых качественные

показа-тели должны быть высокими, необходимо проектировать с оптимальными

коэффициен-тами смещения.

4.2. Выбор коэффициентов смещения исходного контура X .

Значения коэффициентов смещения исходного контура зубчатых колес в паре

X1, и X2 должны обеспечить изготовление зубьев без подрезания и заострения,

а коэффициент перекрытия в передаче должен быть не менее 1,2; кроме того,

они определяются назна-чением передачи, т.е. необходимостью получить

максимальную изгибную или контакт-ную прочность, или максимальную

износостойкость, а также тем, задано межосевое расстояние или нет.

Значение минимально необходимого коэффициента смещения Хmin, обеспечи-

вающее отсутствие подрезания рабочего профиля, может быть рассчитано по

формуле:

Xmin= hl*- ha*- 0,5 ·z ·sin2 ?,

(4.1)

где - hl*, ha*коэффициенты граничной высоты и высоты головки зуба,

z- число зубьев колеса,

? - угол профиля.

Для стандартных исходных контуров hl*- ha*= 1.

В силовых передачах с относительно низкой твердостью поверхностей зубьев

НВ?350 несущая способность определяется контактной прочностью и суммарный,

коэф-фициент смещения Х? = X1+ Х2 должен иметь максимально возможное

значение. У зубьев с высокой твердостью критичной является изгибная

прочность, при этом, для обеспечения равной прочности зубьев колес пары

коэффициент смещения X1 меньшего колеса должен быть максимальным. В точных

силовых и кинематических передачах необходимо, чтобы износ зубьев обоих

колес был минимальным, что обеспечивается большим коэффициентом смещения

большего колеса. Если межосевое расстояние в прямозубой передаче не

задано, коэффициенты смещения колес выбирают по таблице 4.2, в соответствии

с критерием, который для передачи является определяющим: К - условие

наибольшей контактной прочности, И - условие наибольшей изгибной проч-

ности, ИЗ - условие наибольшей износостойкости.

При выборе коэффициентов смещения по этой таблице обеспечиваются

относите-льная толщина эубьев на поверхности вершин s*a ? 0,25 и

коэффициент перекрытия

?? ? 1,2. Промежуточные значения коэффициентов смещения находят линейным

интер-полированием.

В передачах с заданным межосевым расстоянием aw не равным делительному

a = 0,5 m (z1+ z2) рассчитывают суммарный коэффициент смещения Х? (раздел

4.3), а затем производят его разбивку на составляющие X1 и Х2 в

соответствии с определяющи-ми критериями для передачи, пропорционально

значениям X1 и Х2 в соответствующих графах таблицы 4.2, по формулам:

[pic] [pic],

(4.2)

[pic] - значение суммарного коэффициента смещения в таблице 4.2 для

соответствующих значений Z1 и Z2.

При этом должно быть: XSХ1min, X2 >X2min.

Значения минимально необходимых коэффициентов смещения находят по

формуле (4.1)

|Таблица 4.2 |

| |

| |

| |

| |

| |

|Z2 |Z1 |

|Исходные данные |

|Числа |Шестерни и |[pic], Z2[pic] |

|зубьев|колеса | |

|Модуль, мм |m- по ГОСТ 9563-60 |

|Нормальный исходный |mda.

В формулах (4.3) и (4.4): D- диаметр измерительного ролика (шарика)

опреде-ляется из условия D ( 1,7? m. При этом стандартные значения

диаметров роликов выбираются из ряда: ( ГОСТ 2475-62): 0,260; 0,289; 0,346;

0,404; 0,433; 0,462; 0,577; 0,722; 0,866; 1,010; 1.023; 1,155; 1,193;

1,302; 1,432; 1,443; 1,591; 1,732; 1,790; 2.021; 2,045; 2,309; 2,387; а

стандартные значения диаметров шариков из ряда: (ГОСТ 3722-8I): 0,25; 0,3;

0,36; 0,4; 0,5; 0,508; 0,6; 0,635; 0,68; 0,7; 0,8; 0,85; 1,00; 1,2; 1,3;

1,5; 1,588; 1,984; 2,0; 2,381; 2,5.

dD - диаметр окружности, проходящей через центр ролика (шарика):

dD = d cos(t /cos(D ;

(4.5)

(D - угол профиля зуба на окружности диаметра dD, который может быть

найден из системы уравнений

inv(D = inv(t + D/(z?m?cos(t) – ((/2 –2?x ?tg()/z ;

(4.6)

(D = 1,3945(inv(D + 1,66 10-3) 0,235 – 0,183.

(4.7)

2. Расчет длины общей нормали Wm .

Определение длины общей нормали производят, последовательно рассчитывая:

А) угол профиля ?x в точке на концентрической окружности диаметром dx = d

+2xm:

[pic] (4.8)

[pic][pic]

Рисунок 4.1

Б) расчетное число зубьев в длине общей нормали

[pic] . (4.9)

В) действительное число зубьев zn, охватываемое при контрольном замере,

полу-чается округлением znr до ближайшего целого значения;

Г) длину общей нормали

[pic] (4.10)

Предельные отклонения длины общей нормали и размера по роликам опреде-

ляются для мелкомодульных передач - по ГОСТ 9178-81, а для передач с

модулем m ? 1 мм – по ГОСТ 1643-81.

4.2 Расчет геометрии прямозубых цилиндрических эвольвент-ных передач

внутреннего зацепления.

4.2.1. Термины, определения и обозначения, модули и параметры исходного

кон-тура прямозубых цилиндрических звольвентных передач внутреннего

зацепления - по п 4.1.1 - 4.1.3.

4.2.2. Смещение исходного контура передач внутреннего зацепления

выбирают по таблице 4.4.

4.2.3. Расчет геометрии прямозубых цилиндрических эвольвентных передач

вну-треннего зацепления в соответствии с Г'ОСТ 19274-73 приведен в таблице

4.5,

Таблица 4.4 Коэффициенты смещения [pic] для передач внутреннего зацепле-

ния при m=1…2 мм

|Z2 |Z1 |

|Исходные данные |

|Числа зубьев|шестер|Z1 |

| |ни | |

| |колеса|Z2 |

|Модуль |по ГОСТ 9363-60, табл.4.1 |

|Нормальный исходный|по ГОСТ 9587-81 по ГОСТ 13755-81 |

|контур | |

|Основные геометрические параметры |

|Коэффициенты |См. таблицу 4.4 |

|смещения | |

|Делительные |шестер|[pic] |

|диаметры |ни | |

| |колеса|[pic] |

|Делительное |[pic] |

|межосевое | |

|рас-стояние | |

|Коэффициент |[pic] |

|разности смеще-ний | |

|Угол зацепления |[pic] |

|Межосевое |[pic] |

|расстояние | |

|Диаметры |шестер|[pic] |

|вершин |ни | |

|зубьев | | |

| |колеса|[pic] |

|Диаметры |шестер|[pic] |

|впадин |ни | |

| |колеса|[pic] |

|Высота |шестер|[pic] |

|зубьев |ни | |

| |колеса|[pic] |

|Передаточное число |[pic] |

|Начальные |шестер|[pic] |

|диаметры |ни | |

| |колеса|[pic] |

|Геометрические показатели качества зацепления |

|Углы |шестер|[pic] |

|профилей на |ни | |

|поверностях | | |

|вершин | | |

| |колеса|[pic] |

|Толщина |шестер|[pic] |

|зубьев на |ни | |

|поверхностях| | |

|вершин | | |

| |колеса|[pic] |

|Koэффициент |[pic] |

|торцового пере- | |

|тия | |

Примечание. Для стандартных исходных контуров:[pic] [pic]; [pic]

Определение угла зацепления [pic]производят так же как и для передач

внешнего зацеп-ления в соответствии с формулой в таблице 4.3, принимая

( =xd/(z2 – z1).

4.3. Расчет геометрии реечных цилиндрических прямозубых передач

4.3.1. Тернины, определения и обозначения, модули и параметры исходных

конту-ров реечных передач - по пп . 4.1.1- 4.1.3.

4.3.2 Расчет геометрии зубчатого колеса и рейки приведен в таблице 4.6.

Таблица 4.6. Реечные цилиндрические прямозубые передачи.

Расчет геометрических параметров

|Наименование |Обозначения, расчетные формулы, |

|параметра |указания |

|Исходные данные |

|Число зубьев |Z1 |

|зубчатого колеса | |

|Модуль, мм | m-- по ГОСТ 9563-75 |

|Нормальный исходный|m 1 по |

|контур |ГОСТ 13755-81 |

|Коэффициент |[pic] |

|смещения зубча-того| |

|колеса | |

|Высота рейки, мм |H |

|Длина нарезанной |L |

|части рей-ки, мм | |

|Основные геометрические параметры |

|Рейка |

|Нормальный шаг, мм |[pic] |

|Число зубьев |[pic] |

|Уточненная длина |[pic] |

|нарезанной части | |

|Высота зуба, мм |[pic] |

|Высота головки |[pic] |

|зуба, мм | |

|Толщина зуба, мм |[pic] |

|Расстояние от |[pic] |

|базовой плоско-сти | |

|рейки до оси | |

|колеса, мм | |

|Диаметр |[pic]; принимают по ГОСТ 2475-62 |

|измерительного | |

|роли-ка, мм | |

|Расстояние от |[pic] |

|базовой | |

|поверх-ности до | |

|ролика, мм | |

|Зубчатое колесо |

|Делительный |[pic] |

|диаметр, мм | |

|Диаметр вершин |[pic] |

|зубьев, мм | |

|Диаметр впадин, мм |[pic] |

|Геометрические показатели качества задапления |

|Толщина зубьев на |[pic] |

|поверности вершин, | |

|мм | |

| |[pic][pic] |

|Коэффициент | |

|перекрытия | |

4.4. Расчет геометрии конических прямозубых передач

4.4.1. Термины, определения и обозначения, относящиеся к этим передачам,

уста-новлены ГОСТ 16530-83 и ГОСТ 19325-73.

4.4.2. Модули конических передач соответствуют модулям цилиндрических и

установлены ГОСТ 9563-75.

4.4.3. Исходный контур конической передачи. Аналогом зубчатой рейки для

кони-ческой передачи является плоское коническое колесо с углом

делительного конуса

? = 90°, профиль зубьев которого на внешнем делительном диаметре

соответствует профилю исходного контура. Исходные контуры: для m< I мм -

по ГОСТ 9587-81, для m>1мм ГОСТ I3754-8I (последний практически совпадает с

контуром цилиндрических передач по ГОСТ I3755-8I) .

4.4.4. Осевая форма зубьев. В соответствии с ГОСТ 19325-73 различают три

фор-мы зубьев конических колес, определяемые положением вершин конусов

делительного 8 , выступов ?n и впадин ?f на оси колеса. Наиболее часто

применяют форму I – пропор-ционально понижающиеся зубья - все вершины

конусов совпадают.

4.4.5. Выбор чисел зубьев колес в конических передачах. Понижающие

кониче-ские передачи следует выполнять с передаточным числом до 10,

повышающие - до 3,15. Для ортогональных конических передач (угол

пересечения oceй ? = 90°) числа зубьев шестерни и колеса дожны

соответствовать друг другу:

число зубьев шестерни 12 13 14 15 16

17

минимальное число зубьев колеса 30 26 20 19 18 17

4.6.6. Смещение исходного контура. Для обеспечения максимальной

износостой-кости применяют положительное смещение производящего колеса для

шестерни и отрицательное, равное по модулю предыдущему, для колеса: x1 =

-x2 (табл. 4.8).

4.4.7. Расчет геометрии прямозубых конических передач с осевой формой

зубьев I в соответствии с ГОСТ 19624-74 приведен в таблице 4.7.

Таблипа 4.7. Конические прямозубые передачи Расчет геометрических

параметров

|Наименование |Обозначение, расчетные формулы |

|параметра |указания |

|Исходные данные |

|Числа зубьев |шестер|Z1 |

| |ни | |

| |колеса|Z2 |

| Модуль, мм |me- по ГОСТ 9563-60, |

|Нормальный исходный |me< по ГОСТ 9587-81; me>1 по |

|контур |ГОСТ 13754-81 |

|Коэффициенты |шестер|[pic] |

|смещения |ни | |

| |колеса|x2=-x1 |

|Межосевой угол |? |

|Основные геометрические параметры |

|Число зубьев |[pic] |

|плоского колеса | |

|Внешнее конусное |[pic] |

|расстояние, мм | |

|Ширина зубчатого |[pic]; [pic] |

|венца, мм | |

|Среднее конусное |[pic] |

|расстояние,мм | |

|Средний окружной |[pic] |

|модуль, мм | |

|Внешний |шестер|[pic] |

|делитель-ный |ни | |

|диаметр, мм | | |

| |колеса|[pic] |

|Средний |шестер|[pic] |

|делитель-ный |ни | |

|диаметр, мм | | |

| |колеса|[pic] |

|Передаточное число |[pic] |

|Угол |шестер|[pic] |

|делительного |ни | |

|конуса | | |

| |колеса|[pic] |

|Внешняя |шестер|[pic] |

|высота |ни | |

|го-ловки | | |

|зуба, мм | | |

| |колеса|[pic] |

|Внешняя |шестер|[pic] |

|высота но-жки|ни | |

|зуба, мм | | |

| |колеса|[pic] |

|Внешняя |шестер|[pic] |

|высота зуба, |ни | |

|мм | | |

| |колеса|[pic] |

|Угол ножки |шестер|[pic] |

|зуба |ни | |

| |колеса|[pic] |

|Угол головки |шестер|[pic] |

|зуба |ни | |

| |колеса|[pic] |

|Угол конуса |шестер|[pic] |

|вершин |ни | |

| |колеса|[pic] |

|Угол конуса |шестер|[pic] |

|впадин |ни | |

| |колеса|[pic] |

|Внешний |шестер|[pic] |

|диаметр |ни | |

|вершин, мм | | |

| |Колеса|[pic] |

|Расстояние от|шестер|[pic] |

|вер-шины до |ни | |

|плоскости | | |

|внешней, | | |

|окружно-сти | | |

|зубьев, мм | | |

| |колеса|[pic] |

Примечание. Для стандартных исходных контуров: [pic][pic]; [pic]

4.5 Расчет геометрии червячных цилиндрических передач

4.5.1 Термины, определения и обозначения, относящиеся к червячным

передачам, установлены ГОСТ 16530-83 и ГОСТ 18498-73. В механизмах приборов

применяются, главным образом, ортогональные червячные передачи с

архимедовым червяком (передача ZA).

4.5.2 Модули (в осевом сечении) и коэффициенты диаметра червяка, - эти

пара-метры, определяющие размеры червяка, устанавливает ГОСТ I9672-74,

значения моду-лей в диапазоне от 0,1…5 мм: 0.10; 0.125; 0,16; 0,20, 0,25;

0,315? 0,40; 0,50; 0,63; 0.80; 1,0;1,25; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0.

Коэффициенты диаметра червяка приведены в таблице 4.8. Ряд I следует

пред-почитать ряду 2.

Таблица 4.8. Коэффициенты диаметра червяка

|Ряд I|6,3 |8,0 |10,0 |12,5 |16,0 |20.0 |25,0 |

|Ряд 2|7,1 |9.0 |11,2 |14,0 |18,0 |22,4 |- |

4.5.3 Исходный червяк. Параметры профиля червяка, определяющие форму вит-

ков и зубьев червячного колеса и образующие профиль исходного червяка,

установ-лены для m I мм ГОСТ 20184-81.