Создан заказ №2490026
30 ноября 2017
Вариант №4 Косозубое цилиндрическое колесо передает на вал номинальный вращающий момент Т =232 Нм
Как заказчик описал требования к работе:
Косозубое цилиндрическое колесо передает на вал номинальный вращающий момент Т =__ Нм. На зубья колеса действуют силы: окружная Ft = ____ H; радиальная Fr, =____ H и осевая Fa = ___ Н; точка приложения этих сил расположена в середине зубчатого венца колеса на диаметре dw. Материал колеса и вала: ста
ль 40Х, термообработка - улучшение, твердость поверхности 240... 260 НВ, пределы текучести σT1=σT2 = 650 МПа. Сборка осуществляется запрессовкой. Требуется подобрать стандартную посадку для передачи заданной нагрузки.
По страницам - не важно, лишь бы было решено задание и, главное, решение было расписано
подробнее
Фрагмент выполненной работы:
Вариант №4
Косозубое цилиндрическое колесо передает на вал номинальный вращающий момент Т =232 Нм. На зубья колеса действуют силы: окружная Ft =… H; радиальная
Fr… H и осевая Fa …Н; точка приложения этих сил расположена в середине зубчатого венца колеса на диаметре dw. Материал колеса и вала: сталь 40Х, термообработка – улучшение, твердость поверхности 240… 260 НВ, пределы текучести σT1=σT2 = =650 МПа. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Сборка осуществляется запрессовкой. Требуется подобрать стандартную посадку для передачи заданной нагрузки.
Дано:
Т=232Н*м; Fa =350Н; dH=50мм; d1=0; d2=70мм; dw=256мм; L=60мм.
Решение:
Определим окружную Ft и радиальную силы. Для косозубой зубчатой передачи справедливы следующие соотношения:
Ft =2Т/dw =2*232*103/256=1812,5Н;
Fa = Ft*tgβ, где β—угол наклона зубьев. Отсюда находим: β=arctg(Fa /Ft)=
= arctg(350/1812,5)=10,93° =10°58´, cos β=0,982
Fr= Ft*tgα/cos β =1812,5*0,364/0,982=672Н, где α=20°--стандартный угол зацепления эвольвентного зубчатого зацепления.
При попытке сдвига возникает сила трения Fтр=f*Fr, где f—коэффициент трения в сопряжении : наружная поверхность вала—внутренняя поверхность отверстия.
Для сухих поверхностей пары: сталь по стали, f=0,10…0,12
Эта сила трения позволяет уменьшить расчетное осевое усилие и принять равным:
R0 = Fa - f*Fr =350- 0,1*672 = 282,8Н, принимаем для расчета Fa =285Н.
1. Наименьший расчетный натяг (Nmin ).
Определяется из условия обеспечения прочности соединения (неподвижности) под действием осевой силы Ro и крутящего момента Т.
Рис.1. Расчетная схема посадки с натягом
N´min =[Pmin]* dH*(CD/ED + Cd/Ed), где [Pmin ] - требуемое минимальное удельное давление на контактных поверхностях соединения, Н/м2 ;
При одновременном действии Rо и T:
[Pmin]= [(2TdH)2+R02] /∙dH∙L∙f, где f – коэффициент трения при установившемся процессе распрессовки или проворачивания [1, табл. 1.104]; принимаем f=0,12.
ED и Ed – модули упругости материалов охватываемой и охватывающей детали, Н/м2 [1, табл. 1.106] , принимаем ED = Ed=2,0*1011Па (Н/м2)—для стали.
СD и Cd – коэффициенты жесткости конструкции, определяемые по формулам:
Cd = [1+(d1/dH)2]/[1-(d1/dH)2] - d ,
СD =[1+(dH/d2)2]/[1- (dH/d2)2] +D, вычисляем:
Cd = [1+(0/50)2]/[1-(0/50)2] – 0,3= 0,7
СD =[1+(50/70)2]/[1-(50/70) 2] +0,3=3,38
где d и D – коэффициенты Пуассона, соответственно для охватываемой и охватывающей деталей [1, табл. 1.106].: d =0,3 ; D =0,3 (материал—сталь)
[Pmin]= 2∙232/0,05)2+2852/3,14∙50∙60∙0,12=8,21Н/мм2 =8,21МПа=8,21*106Н/м2
N´min =8,21*50(3,38/2*105+0,7/2*105) =8,37*10-3мм=8,4мкм.
2. Наибольший расчетный натяг Nmax
определяем из условия обеспечения прочности сопрягаемых деталей (до наступления пластической деформации или разрушения):
N´max = [Рmax]∙dH∙(СD/ЕD + Сd/Еd) , где [Рmax]– наибольшее допустимое давление, при котором отсутствуют пластические деформации.
Для втулки:
[РmaxD]=0,58∙TD[1-(dH/d2)2]=0,58∙650[1-(50/70)2]=184,65МПа
для вала:
[Рmaxd]=0,58∙Td[1-(d1/dH)2]=0,58∙650[1-(0/50)2]=377,00МПа
где ТD и Td – предел текучести материалов охватывающей и охватываемой деталей, Н/м2 . В качестве [Рmax] выбирается наименьшее из двух значений.
Принимаем для расчета [Рmax]=184,65МПа
Для учета конкретных условий эксплуатации соединения в расчетные предельные натяги необходимо внести поправки.
N´max = 184,65∙50((3,38/2*105+0,7/2*105) =188,34*10-3мм = 188,4мкм
3. Величины минимального и максимального допустимого натягов с учетом поправок определяются:
[Nmin] = N´min + γш + γt + γц ; [Nmax] = N´max* γуд + γш - γt ;
где γш – поправка, учитывающая смятие неровностей контактных поверхностей деталей при образовании соединения (при запрессовке).
γш=1,2∙(RzD + Rzd) ≈ 5∙( RaD + Rad)
RzD(RaD) и Rzd(Rad) --значение параметров шероховатости поверхности отверстия и вала соответственно. Принимаем, основываясь на рекомендациях: RzD =10мкм и
Rzd =6,3мкм, тогда: γш=1,2∙(10+6,3)=19,6мкм
γt – поправка, учитывающая различие рабочей температуры деталей, температуры сборки и коэффициентов линейного расширения:
γt = dH ∙[αD∙(t рD - tсб) - αd∙(t рd - tсб)]
αD и αd – коэффициенты линейного расширения; t рD и t рd – рабочие температуры деталей; tсб – температура сборки деталей; dн – номинальный диаметр соединения;
т.к...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
1 декабря 2017
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Вариант №4
Косозубое цилиндрическое колесо передает на вал номинальный вращающий момент Т =232 Нм.docx
2020-03-06 19:19
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.5
Положительно
Все было сделано даже раньше срока и сама работа выполнена отлично. Автору большое спасибо!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
