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