Расчет цилиндрической передачи при помощи системы автоматизированного проектирования APM WinMachine

(в модуле АРМ Trans)

В качестве примера для выполнения расчета цилиндрической передачи с помощью АРМ WinMachine используем следующее задание:

Рассчитать зубчатую цилиндрическую косозубую передачу одноступенчатого редуктора с моментом на выходе Т2 = 900 Н∙м.

Частоты вращения входного и выходного валов передачи равны п1 =210 об/мин и п2 = 70 об/мин соответственно, т. е. передаточное число и = 3.

Передача нереверсивная, с симметричным расположением шестерни относительно опор. Время безотказной работы t = 10 000 часов в тяжелом режиме нагружения.

Зубчатые колеса изготовлены из стали 40Х, закаленной по поверхности до твердости НRС 45…50, термообработка типа «улучшение» с последующей закалкой ТВЧ по контуру до заявленной твердости.

В качестве параметров исходного контура инструмента принять:

= 1 - коэффициент высоты головки зуба;

= 1 - коэффициент высоты ножки зуба;

с* = 0,25 - коэффициент радиального зазора;

α = 20° - угол профиля рейки.

 

Расчет

1. В системе АРМ WinMachine открыть модуль «Инженерный анализ» АРМ Trans.

2. Выбрать тип передачи - косозубая внешнего зацепления (рис. 17, 18).

3. Указать тип расчета – проектировочный (рис. 19).

4. Установить стандарт - ГОСТ (меню «База данных»/«Установить стандарт») (рис. 20).


 

Рис. 17

Рис. 18


 

Рис. 19

Рис. 20


Рис. 21

Рис. 22


 

Проверить установку параметров исходного контура (по умолчанию в меню «База данных»/«Исходный контур» установлен ГОСТ 13755-81 - исходный контур зубчатых цилиндрических колес эвольвентного зацепления) (рис. 21, 22).

5. Задать основные исходные данные в полях ввода диалогового окна «Основные данные» (рис. 23 ).

Рис. 23

6. Нажав в нижней части диалогового окна «Основные данные» кнопку «Ещё», ввести в соответствующие поля ввода открывшегося диалогового окна «Дополнительные данные» (рис. 24) необходимые значения. В данном случае необходимо включить флажок «Стандартное межосевое расстояние», если необходимо, чтобы значение межосевого расстояния выбиралось из стандартного ряда, и задать точное значение твердости поверхности зубьев, использованное при расчете - в противном случае для вида термообработки «Закалка» программой будет принято по умолчанию НRС = 50 .


Рис. 24

Рис. 25


Рис. 26

После нажатия клавиши «Продолжить» получим окна с результатами расчетов (рис. 27, 28, 29)

Рис. 27


Рис. 28

Рис. 29


 

Результаты расчета цилиндрической косозубой передачи в АРМ Trans

Заданные параметры:

Передача: Косозубая

Зацепления: Внешнего

Тип расчета: Проектировочный

Основные данные

Рабочий режим передачи Тяжелый
Термообработка колес
Шестерня Закалка
Колесо Закалка
Расположение на валу Симметричное
Нереверсивная передача
Момент вращения на ведомом валу, Н 900,00
Частота вращения ведомого вала, об/мин. 70,00
Передаточное число 3,00
Ресурс, час 10000,00
Число зацеплений
Шестерня 1
Колесо 1

Результаты APM Trans

Основная геометрия

Описание Символ Шестерня Колесо Единицы измерения
Межосевое расстояние aw 130,001 мм
Модуль m 2,000 мм
Угол наклона зубьев β 10,006 град
Делительный диаметр d 65,000 195,001 мм
Основной диаметр db 60,968 182,905 мм
Начальный диаметр dw 65,000 195,001 мм
Диаметр вершин зубьев da 69,000 199,001 мм
Диаметр впадин df 60,200 190,201 мм
Коэффициент смещения x 0,000 0,000 -
Высота зубьев h 4,400 4,400 мм
Ширина зубчатого венца b 58,000 54,000 мм
Число зубьев z -

Свойства материалов

Описание Символ Шестерня Колесо Единицы измерения
Допускаемые напряжения изгиба [σF] 352,941 352,941  
Допускаемые контактные напряжения [σH] 804,167  
Твердость рабочих поверхностей   45,0 45,0  
Действующие напряжения изгиба σF 333,636 321,501  
Действующие контактные напряжения σH 784,292  

Силы в зацеплении

Описание Символ Шестерня Колесо единицы измерения  
тангенциальная сила Ft 9230,706 H
Радиальная сила Fr 3465,561 H
Осевая сила Fa 1638,505 H
Расстояние от торца колеса до точки приложения силы b 29,000 Мм
Плечо силы R 32,500 мм

 


 

Учебно-методическое издание

 

 

Расчет и конструирование

ЦилиндрИЧЕСКИх передач

Учебно-методическое пособие

для курсового проектирования

Составители: И.Л. Новожилов, Н.Ф. Карпов

 

 

Публикуется в редакции составителей