Розрахунок за обраними даними двигуна

- у комірки А17:В19 ввести назви даних які будуть знаходитися: «u*», «ω₃=ω₄=ω_5'=ω₆=ω₁», «Т₁»;

- у комірки С17:С19 ввести формули відповідно: «=B14/B3», «=3,14159265358979*B14/30», «=A3/(C17*C6)».

3.1.8. Збереження файлу з розрахунками на жорсткому диску і дискеті

Для збереження файлу на жорсткому диску можна скористатися пунктом головного меню програми «Файл» і стрічкою «Сохранить» (або відповідною іконкою на панелі інструментів).

Для збереження файлу на дискеті потрібно скористатися пунктом головного меню програми «Файл» і стрічкою «Сохранить как». У вікні «Сохранение документа» у полі «Папка» вибрати стрічку «Диск 3,5 (А:)», у полі «Тип файла» вибрати стрічку «Книга Exce(*.xlsx)», після чого клацнути 1ЛК по кнопці «Сохранить».

3.1.9. Оформлення результатів розрахунків

Сторінку з результатами розрахунків потрібно надрукувати на будь-якому принтері і додати до КП.

Приклад оформлення робочого листа файлу і сторінка розрахунків наведені на Рис.1 і Рис.2 відповідно (див.Додаток 1).

4. Розрахунок зубчастої передачі

У даних для розрахунку п. 2.21 – 2.2.3 і 2.2.7 – індивідуальні; 2.2.4 – 2.2.6 – однакові для всіх варіантів.

Пункт 2.3.1 повністю однаковий для всіх варіантів, тому що спочатку прийняті матеріали зубчастих коліщат одні і ті ж, а розрахунок ведеться за базовим числом циклів.

Особливу увагу треба приділити обчисленню в п.2.3.2, тому що помилка тут робить непридатним весь наступний розрахунок в КП.

Для перевірки правильності рекомендується обчислити величину

і співставити з п. 2.3.2; розходження результатів більше ніж на 5% свідчить про помилку – розрахунки потрібно повторити.

Позначкою “*” відмічені величини, які в подальшому можуть уточнюватись.

Для подальшого розрахунку слід прийняти міжосьову відстань , яка дорівнює числу, що закінчується на нуль, найближчому більшому від . Призначення стандартної міжосьової відстані в індивідуальному виробництві не обов’язкове.

У п.2.3.3 додається орієнтовний діапазон для вибору нормального модуля . Рекомендується прийняти стандартний модуль з першого ряда (табл. 2) ближче до більшого числа діапазона.

Таблиця 2 - Нормальні модулі , мм [2]

1 ряд		1,25	1,5		2,5
2 ряд	1,125	1,375	1,75	2,25	3,5	4,5	5,5

У п. 2.3.4 значення ) – однакові у всіх варіантах; повинно бути не менше 17; при менше 17 треба взяти нормальний модуль, найближчий менший, ніж прийнято в п.2.3.3. Числа

зубців і до найближчого – більшого або меншого цілого числа. Розходження отриманого передаточного числа з раніше заданим и * не повинно перебільшувати 5%. Якщо розходження перебільшує 5%, розрахунки повторюються.

При знаходженні величин (кут нахилу повинен лежати в межах ), і в п.п. 2.35 – 2.3.6 необхідно зробити виняток із правил наближених розрахунків;

і потрібно обчислити і записати з найбільш можливим числом знаків без скорочення;

і необхідно скруглити до 0,001 мм, причому напівсума ( + )/2 повинна строго дорівнювати міжосьовій відстані; відхилення в 0,001 мм недопустиме.

і скругляються до 0,01 мм.

Для переведення десятичних долей градуса в кутові хвилини і секунди:

1) віднімається ціла частина градуса, наприклад,

15,3589⁰ – 15⁰ = 0,3589⁰;

2) дрібна частина градуса перемножується на 60 кутових хвилин

;

3) віднімається число цілих хвилин

4) дрібна частина хвилини перемножується на 60 кутових секунд

;

5) записується результат .

При призначенні і перевага віддається числам, що закінчуються на нуль, п’ять або парну цифру.

У п. 2.3.5 кут округляється з точністю до 0,1⁰; стандартний кут зачеплення () у всіх варіантах однаковий. Нормальний восьмий ступінь точності виготовлення зубців рекомендується для всіх варіантів (п. 2.3.8) при коловій швидкості 10 м/с; при м/с необхідно прийняти сьомий ступінь точності.

Коефіцієнт зовнішнього динамічного навантаження - одна-ковий для всіх варіантів; коефіцієнти наведені в табл. 3 – 5.

Коефіцієнти динамічності дотичного навантаження для циліндричних косозубих передач 8-го ступеню точності з твердістю залежно від колової швидкості , м/с [2], наведені в табл. 3.

Таблиця 3- Коефіцієнти динамічності дотичного навантаження

	1,01	1,02	1,04	1,06	1,07	1,08

Коефіцієнти концентрації дотичного навантаження уздовж дотичних ліній для передач з симетричним розташуванням коліщат відносно опор з твердістю залежно від наведені в табл. 4.

Таблиця 4- Коефіцієнти концентрації дотичного навантаження

	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0
	1,0	1,02	1,03	1,04	1,05	1,07	1,09	1,11	1,14

Коефіцієнти розподілу контактного навантаження між зубцями для косозубих передач 8-го ступеню точності залежно від колової швидкості , м/с, наведені в таблиці 5.

Таблиця 5- Коефіцієнти розподілу контактного навантаження між зубцями

	1,06	1,09	1,13

Примітка до табл. 3 – 8. При використанні таблиць 3 – 8 потрібно брати аргумент, найближчий до необхідного, і для нього – значення коефіцієнтів; ітерація не обов’язкова.

Величини, вказані в п. 2.3.10, для всіх варіантів однакові, оскільки всюди розглядаються стальні коліщата і некориговані передачі.

Якщо розрахункові дотичні напруження в п.2.3.11 будуть більше 1,05 МПа, треба повторити розрахунок, або збільшити ширину зачеплення , або збільшивши шляхом прийняття більшого модуля або більшого числа зубців так, щоб

і внести відповідні поправки в попередні пункти.

У п. 2.3.12 для кожного варіанта необхідно обчислити величини ; всі інші значення для всіх варіантів однакові.

Коефіцієнт розподілу згинного навантаження між зубцями може бути взятий у всіх варіантах однаковим . Величини наведені у табл. 6 – 8.

Коефіцієнти динамічності згинного навантаження для циліндричної косозубої передачі 8-го ступеню точності з твердістю залежно від кружної швидкості , м/с [2], наведені в табл. 6.

Таблиця 6- Коефіцієнти динамічності згинного навантаження

	1,03	1,06	1,11	1,17	1,23	1,29

Коефіцієнти концентрації згинного навантаження уздовж дотичних ліній для передач з симетричним розташуванням коліщат відносно опор з твердістю залежно від наведені в табл. 7.

Таблиця 7- Коефіцієнти концентрації згинного навантаження

	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8
	1,0	1,03	1,05	1,08	1,10	1,13	1,19	1,25	1,32

Коефіцієнти форми зубців і концентрації згинних напружень залежно від еквівалентних чисел зубців наведені в табл. 8.

Таблиця 8- Коефіцієнти форми зубців і концентрації згинних напружень

	4,26	4,20	4,11	4,08	4,01	4,00	3,96	3,92	3,90	3,88	3,86

	3,82	3,80	3,78	3,75	3,71	3,70	3,68	3,65	3,63	3,62	3,61

Якщо отримана величина Y_β*<0,7 - треба прийняти .

Якщо отримана величина Y_β*≥0,7 - треба прийняти Y_β =Y_β*.

Слід враховувати, що в зубчастих передачах з твердістю коліщат міцність залежить, головним чином, від дотичної деформації. При цьому напруження згину виявляються набагато меншими від допустимих.

5. РОЗРАХУНОК ПІДШИПНИКІВ, ВАЛА І ШПОНОЧНОГО

З`ЄДНАННЯ

Вихідні дані в п. 3.2.1 – 3.2.6 можуть бути однаковими для всіх варіантів.

У п. 3.2.7 величина Т ₂ отримана із ТЗ, величини - із п. 2.3.7; п. 3.2.8 – див. ТЗ; п. 3.2.9 – із п. 2.3.6 (величину потрібно округляти до 0.01 мм).

Розробка компоновки – п. 3.2.10. Процедура компоновки в текстовій частині КП не описується.

Бажано, щоб прийнята величина відповідала всіх трьом умовам (п. 3.3.2). Величина (п. 3.3.3) повинна закінчуватися на нуль або на п’ять – відповідно з рядом внутрішніх діаметрів підшипників кочення (ПК).

Таблиця 9. Базова радіальна статична вантажопідйомність і

базова радіальна динамічна вантажопідйомність кулькових

ПК легкої і середньої серії в кН [2]

ПК
	7,09	10,2	13,9	18,1	18,1	20,2	25,6	31,5	34,7	38,1	41,9	45,4	54,1
	11,0	15,3	20,1	25,6	25,7	27,5	34,4	41,1	44,9	48,8	51,9	57,0	65,4

ПК
	11,6	15,1	17,9	22,7	26,7	36,3	42,6	49,4	56,7	64,5	72,8	81,7	91,0
	17,6	22,0	26,2	31,9	37,8	48,5	56,0	64,1	72,7	81,7	89,0	96,5

Для розрахунку ПК в п. 3.3.8 вибирають найбільш навантажену опору А або В, в якій повна радіальна реакція або більше.

Довідкові дані для розрахунку п. 3.3.8 наведені в табл. 10.

Коефіцієнти концентрації напружень , для всіх варіантів однакові, тому що залежать від межі міцності вибраного матеріалу вала.

Таблиця 10. Граничні величини відношення осьового і радіального

навантаження , що обумовлює вибір коефіцієнтів

радіального (Х) і осьового (Y) навантажень залежно від

співвідношень для кулькових ПК з нормальним

радіальним зазором [2]

	0,025	0,04	0,07	0,13	0,25	0,5
е	0,22	0,24	0,27	0,31	0,37	0,44
Y	2,00	1,83	1,63	1,42	1,20	1,00
Х	0,56

Масштабні фактори наведені в табл. 11.

Таблиця 11. Масштабні фактори при розрахунку валів на згин

і кручення залежно від діаметра вала d, мм [1]

d
	0,90	0,85	0,80	0,70
	0,80	0,75	0,70	0,60

Якщо загальний запас міцності в небезпечному перерізі вала становить меньше чим 1,8, потрібно або прийняти більш міцніший матеріал (наприклад, сталь 40Х з 450 МПа і 250 Мпа), або збільшити розміри вала. Для цього необхідно переробити компоновку, після чого повторити розрахунок.

Дані для розрахунку шпоночних з’єднань наведені в табл. 12.

Схеми до розрахунку ПК, вала і шпонки виконують без дотримання масштабу.

Таблиця 12. Висота шпонки і розрахункова довжина залежно

від діаметра кінця вала (всі розміри в мм)

6. УЗАГАЛЬНЮЮЧІ ВИСНОВКИ З ВИКОНАННЯ КП

Розрахунки, виконані в КП, дозволяють зробити висновки про працеспроможність зубчастої передачі, вала, підшипників кочення і шпоночного з'єднання за різними критеріями. Для зубчастої передачі – це напруження, що виникають від дотичної деформації згину, для вала – це запас міцності в небезпечному перерізі, для підшипників кочення – це довговічність в млн. обертів або ресурс в годинах при 90%-му рівні надійності (10% ризику руйнування), для шпоночного з’єднання – це навантажувальна спроможність, тобто передатний крутний момент.

Найбільш цінну інформацію дає, очевидно, розрахунок ПК, тому що його результат виражається в показниках надійності.

Розрахунок іншого обладнання – зубчастої передачі, вала, шпоночного з’єднання – менш удосконалений, тому що показники його працеспроможності не дають відповіді на найбільш важливе інженерне питання в експлуатації техніки – який очікуваний строк служби цього обладнання і яка вірогідність досягнення ним цього строку служби.

7. Критерії оцінювання виконання КП

Виконання курсового проекту складається з трьох розділів. За структурою залікового кредиту [5] (денна форма) вони об`єднуються в два етапа. Максимальна оцінка за виконання двох етапів КП складає 20%.

1. Виконання першого етапу КП (об`єднує розділи 1 і 2):

Розділ 1.

1.1.Розрахунок частоти обертання і крутних моментів на валах.

1.2. Вибір двигуна.

Розділ 2.

2.1. Проведення міцносного і геометричного розрахунків циліндричної косозубої передачі.

2.2. Розрахунок підшипників веденого вала.

2.3. Розрахунок на міцність веденого вала.

2.4. Розрахунок на міцність шпоночного з’єднання на

веденому валу.

Студент отримує максимальну за КП оцінку (10%), якщо робота виконана

у відведений строк (2 тижні з моменту видачі завдання), акуратно оформлена, містить елементи перевірки і аналіз отриманих результатів,а також підписане викладачем. У випадку затримки виконання на 1 тиждень студент отримує 90% від максимальної оцінки (9%), на 2 тижні – 80% від максимальної оцінки (8%). У випадку виконання КП з затримкою більш ніж на 2 тижні студент отримує 60% від максимальної оцінки (6%).

2. Виконання другого етапу КП (складається з розділу 3):

Розділ 3.

3.1. Розробка зборочного креслення і специфікації редуктора.

3.2. Розробка робочого креслення зубчастого колеса і

тихохідного вала.

3.3. Описання фрагмента алгоритму і програми розрахунку

деталі або вузла на ПЕОМ.

Студент отримує максимальну за КП оцінку (10%), якщо робота виконана

у відведений строк (3 тижні з моменту видачі завдання), з використанням комп`ютерної техніки, акуратно оформлена, містить аналіз отриманих результатів, а також підписане викладачем. У випадку затримки виконання на 1 тиждень студент отримує 90% від максимальної оцінки (9%), на 2 тижні – 80% від максимальної оцінки (8%). У випадку виконання КП з затримкою більш ніж на 2 тижні студент отримує 60% від максимальної оцінки (6%).

Для студентів заочної форми навчання виконання і захист курсового

проекту є обов`язковим елементом самостійної роботи (згідно з робочою програмою дисципліни і індивідуальним планом роботи студента). Захист КП відбувається у поза аудиторний час. Оцінюються знання студентом основних визначень і законів, а також вміння застосовувати їх при виконанні технічних розрахунків. КП має бути акуратно оформленим, містити елементи перевірки і аналіз отриманих результатів. Результати захисту КП враховують при допуску до підсумкового контролю.

рекомендована література

1. Павлище В.Г. Основи конструювання та розрахунку деталей машин.- Львів: Афіша, 2003.-556 с.

2. Баласанян Р.А. Атлас деталей машин: Навч. посібник для техн. вузів. – Харків: Основа, 1996. – 256 с.

3. Методичні вказівки до самостійної роботи з розділу «Основи розрахунку на міцність» курсу прикладної механіки (для студентів спеціальності 6.092200- «Електричний транспорт»). Укл.: Шпачук В.П., Кузнецов О.М. – Харків: ХНАМГ, 2007. – 50с.

4.Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи «Експериментальне визначення межі витривалості» з дисципліни «Прикладна механіка» (для студентів 2 курсу всіх форм навчання бакалаврів за напрямом 6.050702- «Електромеханіка»). Укладачі: О.М. Кузнецов, В.П. Шпачук.- Харків: ХНАМГ-2009.-25с.

5.Програма навчальної дисципліни та Робоча програма навчальної дисципліни “Прикладна механіка” для студентів 2 курсу денної і заочної форм навчання напряму підготовки 6.050702 – «Електромеханіка» спеціальностей 6.092200 – «Електричні системи і комплекси транспортних засобів», «Електричний транспорт», «Електромеханічні системи автоматизації та електропривід» / Укл.: Кузнецов О.М. – Харків: ХНАМГ, 2009. - 23 с.

Дата добавления: 2014-12-08