Реферат: Проверочный расчет на прочность зубчатых передач на ПЭВМ

--PAGE_BREAK--3.1.4. Модуль «m» указывается тот, который был выбран при проектном ориентировочном расчете.
3.1.5. Величина z1 соответствует числу зубьев ведущего колеса независимо от того, какое колесо имеет больше зубьев (т.е. передача повышающая или понижающая). Принимается из кинематического расчета.
3.1.6. z2 — число зубьев для ведомого колеса пары.
3.1.7. Ширина зуба <shape id="_x0000_i1078" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«95919.files/image009.wmz» o:><img width=«17» height=«27» src=«dopb318314.zip» v:shapes="_x0000_i1078">, ведущего колеса назначается в зависимости от выбранного значения <shape id="_x0000_i1079" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«95919.files/image088.wmz» o:><img width=«100» height=«33» src=«dopb318355.zip» v:shapes="_x0000_i1079"> (см. п. 2.1.) и, следовательно,
<shape id="_x0000_i1080" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«95919.files/image090.wmz» o:><img width=«91» height=«31» src=«dopb318356.zip» v:shapes="_x0000_i1080"> - для цилиндрических колес
и <shape id="_x0000_i1081" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«95919.files/image092.wmz» o:><img width=«253» height=«45» src=«dopb318357.zip» v:shapes="_x0000_i1081"> - для конических колес.
3.1.8. Ширина зуба <shape id="_x0000_i1082" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«95919.files/image011.wmz» o:><img width=«20» height=«27» src=«dopb318315.zip» v:shapes="_x0000_i1082"> ведомого колеса для передач, переключаемых перемещением блоков вдоль оси, выбирается обычно равной <shape id="_x0000_i1083" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«95919.files/image009.wmz» o:><img width=«17» height=«27» src=«dopb318314.zip» v:shapes="_x0000_i1083">:
<shape id="_x0000_i1084" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«95919.files/image094.wmz» o:><img width=«57» height=«27» src=«dopb318358.zip» v:shapes="_x0000_i1084">
Для конических передач — также.
Для передач, не переключаемых передвижением вдоль оси, ширина одного из колес может быть выбрана несколько большей, чем другого (на 1…2 мм).
3.1.9. Конструкция (признак переключения) передачи. Здесь указывается один из двух вариантов:
— колеса переключаемые передвижением вдоль оси,
— колеса не переключаются передвижением вдоль оси.
Первый признак указывается для передвижных блоков зубчатых колес.
Второй признак соответствует одиночной передаче, а также передачам, переключаемым с помощью муфт.
3.1.10. Расположение зубчатого колеса на валу.
Возможные варианты:
— колесо расположено приблизительно симметрично относительно опор;
— колесо расположено вблизи одной из опор;
— колесо на консоли.
Оценить расположение зубчатого колеса можно по предварительно разработанной кинематической схеме привода.
3.1.11. Расчетная частота вращения <shape id="_x0000_i1085" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«95919.files/image015.wmz» o:><img width=«30» height=«36» src=«dopb318359.zip» v:shapes="_x0000_i1085"> указывается для ведущего зубчатого колеса пары и выбирается из анализа расчетной цепи по графику частот вращения.
3.1.12. Наибольшая частота вращения <shape id="_x0000_i1086" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«95919.files/image017.wmz» o:><img width=«45» height=«37» src=«dopb318360.zip» v:shapes="_x0000_i1086"> указывается для ведущего зубчатого колеса пары и выбирается по графику частот вращения.

3.1.13. Время Т работы передачи под нагрузкой берут из задания на проектирование. Если в задании эта величина не указана, можно с некоторым запасом принять Т= 5000час
3.1.14. Коэффициент коррекции ведущего колеса <shape id="_x0000_i1087" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«95919.files/image098.wmz» o:><img width=«19» height=«27» src=«dopb318361.zip» v:shapes="_x0000_i1087">. Принимается <shape id="_x0000_i1088" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«95919.files/image100.wmz» o:><img width=«53» height=«27» src=«dopb318362.zip» v:shapes="_x0000_i1088">, если колесо не корригированное.
В противном случае коэффициент коррекции указывается знаком “-” (минус), если коэффициент <shape id="_x0000_i1089" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«95919.files/image098.wmz» o:><img width=«19» height=«27» src=«dopb318361.zip» v:shapes="_x0000_i1089"> отрицательный и без знака, если он положительный.
3.1.15. Коэффициент коррекции ведомого колеса <shape id="_x0000_i1090" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«95919.files/image023.wmz» o:><img width=«20» height=«27» src=«dopb318363.zip» v:shapes="_x0000_i1090"> указывается аналогично п. 3.1.14.
3.1.16. Признак связи шестерни и колеса может быть четырех видов:
— не паразитные ни шестерня, ни колесо;
— паразитное ведущее колесо;
— паразитное ведомое колесо;
-    паразитные оба колеса.
Этот признак учитывается при расчете в связи с тем, что на паразитном колесе зубья вступают в работу вдвое чаще, чем на колесе обычном, и, следовательно, претерпевают вдвое большее число циклов нагружения.
Наиболее часто реализуется первый вид признака.
3.1.17. Режим нагрузки, если он не указан в задании, может быть выбран из табл. 6.
 
Таблица 6 Режим
Характерен для приводов станков
Тяжелый и постоянный
Тяжелые станки с непрерывным процессом резания, например, карусельные
Средне — тяжелый
Крупные станки
Средний
Универсальные станки среднего размера
Средне — легкий
Станки для чистовой обработки
3.1.18. Характер процесса резания зависит от вида обработки, выполняемой на проектируемом станке, принимается по табл.7.
  Таблица 7 Характер процесса резания
Пример вида обработки
Равномерный
Точение с равномерным припуском, сверление и т.п.
Неравномерный
Точение с неравномерным припуском (поковки, литье) и т.п.
Прерывистый
Фрезерование, точение по прерывистому контуру и т.п.
3.1.19. Вид механической обработки зубьев выбирается в зависимости от ожидаемой окружной скорости в передаче. Если <shape id="_x0000_i1091" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«95919.files/image103.wmz» o:><img width=«103» height=«34» src=«dopb318364.zip» v:shapes="_x0000_i1091"> м/с, то можно принимать, что зубья не шлифованы.
Для <shape id="_x0000_i1092" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«95919.files/image105.wmz» o:><img width=«102» height=«34» src=«dopb318365.zip» v:shapes="_x0000_i1092"> м/с принимают, что зубья шлифованы.
3.1.20. Материал ведущего и ведомого колеса передачи выбирают чаще всего одинаковыми. Однако программа допускает расчет и для различных материалов колес пары. Различный материал для шестерни и колеса выбирают, если для одного из колес пары по каким-либо соображениям необходима более высокая прочность.
Рекомендации по выбору материала см. в п. 2.1, табл. 2.

3.2 Ввод исходных данных в режиме диалога
Исходные данные вводятся в память компьютера в режиме диалога с использованием подготовленной по п. 3.1 таблицы.
Для осуществления ввода необходимо:
-    включить компьютер и принтер;
-    если компьютер работает в среде WINDOWS, необходимо перейти в DOS (NORTON или DN);
— найти на панелях NORTON каталог ZUB (см. пример в табл. 8), подвести под него курсор и нажатием клавиши «ENTER» вызвать на экран перечень входящих в него файлов: prog1.dat; prog1. exe; prog1. vix; vvod. … (см. пример в табл. 9).
Таблица 8
D:\
<rect id="_x0000_s1026" o:allowincell=«f» filled=«f»><img width=«98» height=«21» src=«dopb318366.zip» v:shapes="_x0000_s1026">Name
ARCHIVE
DEMPF
GAME
MATLAB
NORTON
OPORA
PCI
PRIM
WAL
ZUB
sd ini
treeinfo ncd
Name
Name
ZUB SUB-DIR 1.01.98
Таблица 9
D:\ZUB
Name
…
zub bat prog1 dat
vvod exe prog1 exe
prog1 mat
prog1 vix
Name
Name
vvod. exe 62568 18.09.90 10.39
Затем необходимо подвести курсор под файл «vvod.exe» и запустить программу ввода. На экране появляется следующий текст, в ответ на запросы которого, исходные данные вводятся в режиме диалога:
1. Ввод исходных данных для проверочного расчета.
2. Корректировка исходных данных.
3. Выход из программы.
Здесь следует ввести номер пункта, по которому должна вестись работа. Например, выбран пункт “Ввод исходных данных для проверочного расчета”. Тогда следует ввести:
1
После этого на экране возникает текст:
1.                 Все данные вводятся с десятичной точкой
(Это означает, что все числа следует вводить с десятичной точкой-разделителем независимо от того, дробное это число или целое. Например: 254. или 12.2)
2.                 Введите количество рассчитываемых передач.
( Здесь вводится количество передач, которые предполагается рассчитывать. Следует иметь в виду, что в одном сеансе расчета программа может рассчитывать не более пяти передач, поэтому, если число рассчитываемых передач больше пяти, то следует проводить более одного сеанса расчета.)
4.
Далее на экране возникают запросы о параметрах отдельных передач:
Передача № 1.
Расчетный момент на валу (<shape id="_x0000_i1093" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«95919.files/image108.wmz» o:><img width=«48» height=«19» src=«dopb318367.zip» v:shapes="_x0000_i1093">)
262.
Укажите вид рассчитываемой передачи:
Цилиндрическая прямозубая… 2
Цилиндрическая косозубая… 3
Коническая прямозубая… 4
Коническая с круговым зубом… 5
2.
 Угол наклона зуба (градусы, доли градуса)
0.
Модуль передачи (мм)
5.
 Число зубьев ведущего колеса
26.
 Число зубьев ведомого колеса… и так далее.
В процессе ввода исходных данных на экране периодически возникает запрос: “Хотите что-то изменить? (да — 0), (нет — 1)”. Это позволяет изменить некоторые исходные данные, введенные ошибочно. Если в ответ на этот запрос ввести «0», то на экран снова поступают запросы и меню по нескольким введенным ранее исходным данным, что позволяет ввести их повторно и исправить ошибку, не прибегая к программе коррекции.
После ввода наибольшей частоты вращения ведущего колеса программа осуществляет контроль максимальной окружной скорости в передаче в соответствии с допускаемыми значениями (табл. 10.).
Таблица 10 Вид зубчатой передачи
Наибольшая допустимая окружная скорость, м/с
Степень точности зубчатых колес
Прямозубая
<shape id="_x0000_i1094" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«95919.files/image103.wmz» o:><img width=«104» height=«34» src=«dopb318368.zip» v:shapes="_x0000_i1094"> 
8
<shape id="_x0000_i1095" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«95919.files/image111.wmz» o:><img width=«64» height=«29» src=«dopb318369.zip» v:shapes="_x0000_i1095">
<shape id="_x0000_i1096" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«95919.files/image113.wmz» o:><img width=«148» height=«35» src=«dopb318370.zip» v:shapes="_x0000_i1096">
7
<shape id="_x0000_i1097" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«95919.files/image115.wmz» o:><img width=«126» height=«32» src=«dopb318371.zip» v:shapes="_x0000_i1097">
6
Косозубая
<shape id="_x0000_i1098" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«95919.files/image117.wmz» o:><img width=«87» height=«36» src=«dopb318372.zip» v:shapes="_x0000_i1098">
8
<shape id="_x0000_i1099" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«95919.files/image119.wmz» o:><img width=«64» height=«29» src=«dopb318373.zip» v:shapes="_x0000_i1099">
<shape id="_x0000_i1100" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«95919.files/image115.wmz» o:><img width=«135» height=«34» src=«dopb318374.zip» v:shapes="_x0000_i1100">
7
 <shape id="_x0000_i1101" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«95919.files/image122.wmz» o:><img width=«164» height=«37» src=«dopb318375.zip» v:shapes="_x0000_i1101">
6
Если окружная скорость в передаче оказывается больше допустимой, то на экран выводится сообщение, например, такое:
ОКРУЖНАЯ СКОРОСТЬ БОЛЬШЕ ДОПУСТИМОЙ Vmax=52,6
ИЗМЕНИТЕ ОДИН ИЗ ПАРАМЕТРОВ:
1. МОДУЛЬ ПЕРЕДАЧИ М
2. ЧИСЛО ЗУБЬЕВ ШЕСТЕРНИ Z1
ВВЕДИТЕ НОМЕР ИЗМЕНЯЕМОГО ПАРАМЕТРА
Дальнейший ввод блокируется до тех пор, пока в исходные данные не будут внесены изменения. В этом случае следует изменить исходные данные так, чтобы окружная скорость была в допустимых пределах. Снижения скорости можно добиться изменением радиальных габаритов передачи: уменьшив либо сумму чисел зубьев в передаче (сохраняя передаточное отношение), либо — модуль. Иногда приходится уменьшать и то и другое. Следует, однако, иметь в виду, что уменьшение числа зубьев и модуля приводит к снижению прочности зубьев. Поэтому в большинстве случаев одновременно с уменьшением габарита следует назначить другой, более прочный материал для колес передачи.
Уменьшения окружной скорости можно достичь также, снизив наибольшую частоту вращения передачи. Уменьшить наибольшую частоту вращения передачи можно, пересмотрев построение графика частот вращения. Такой прием далеко не всегда удобен. Он требует изменений в подходе к конструкции привода, нового расчета чисел зубьев в передачах и определения крутящих моментов в наиболее нагруженных передачах. Однако, иногда приходится применять такой прием, если нет другого выхода.
Наконец, можно применить вместо прямозубой косозубую передачу, что позволяет увеличить допустимую окружную скорость (см. табл. 10). Однако, если передача — переключаемая, то переключать ее в этом случае придется с помощью муфт, а не перемещением вдоль оси.
Прежде, чем корректировать исходные данные, стоит прикинуть, как новые исходные данные повлияют на изменение скорости (это, кстати, полезно сделать еще на этапе подготовки исходных данных, тогда все корректировки можно сделать заранее).
Максимальная окружная скорость в передаче может быть определена по формуле:
для цилиндрических передач
<shape id="_x0000_i1102" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«95919.files/image124.wmz» o:><img width=«232» height=«78» src=«dopb318376.zip» v:shapes="_x0000_i1102"> , м/с
для конических передач
<shape id="_x0000_i1103" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«95919.files/image126.wmz» o:><img width=«13» height=«27» src=«dopb318377.zip» v:shapes="_x0000_i1103"><shape id="_x0000_i1104" type="#_x0000_t75" o:ole="" fillcolor=«window»><imagedata src=«95919.files/image128.wmz» o:><img width=«351» height=«68» src=«dopb318378.zip» v:shapes="_x0000_i1104">, м/с
Далее вводятся все остальные исходные данные последовательно для всех рассчитываемых передач.
3.3 Выполнение проверочного расчета
По окончании ввода программа завершается и на экране вновь появляется панель NORTON (табл. 9). Для выполнения проверочного расчета следует подвести курсор под название файла prog1.exe и нажать клавишу «ENTER». На экран поступает сообщение:
____ РАБОТАЕТ ПРОГРАММА ________________
_____ ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС _________
ВВЕДИТЕ ИМЯ
С клавиатуры следует ввести:
 prog1
Следует запрос:
РЕЗУЛЬТАТ ВЫВОДИТЬ
1- ПЕЧАТЬ
2-  ДИСК
Для удобства анализа результатов следует вначале ввести «2». Если ввести 2, то результаты записываются в файл prog1.vix на диске, а на принтере не распечатываются. Признаком окончания расчета служит выход из программы и появление на экране монитора панелей NORTON. Для просмотра и анализа результатов расчета на экране монитора следует подвести курсор на файл prog1.vix и нажать клавишу F3 («vien» — по краевому меню.) После этого на экране появляется таблица с исходными данными и результатами расчета. Таблица имеет форму табл. 11. В этой таблице верхняя часть занята распечаткой исходных данных, нижняя часть — результатами расчета.

3.4. Анализ результатов и коррекция исходных данных в режиме диалога
Результаты расчета следует проанализировать, сравнивая действующие напряжения в зубьях передачи с допускаемыми.
В том случае, если какая-либо из передач перегружена, то в нижней части таблицы появляется дополнительная строка «недостаточная прочность», причем в этом случае перегруженная передача отмечается знаком "*".
Если зубья колес передачи сильно недогружены (действующие напряжения значительно меньше допускаемых) или перегружены (действующие напряжения больше допускаемых), следует изменить параметры передачи так, чтобы добиться удовлетворительного результата.
Для изменения параметров следует вновь запустить файл «vvod.exe». Порядок ввода данных при изменении параметров см. ниже.
Если же результаты расчета Вас устраивают, то вывести их на печать можно следующим образом:
— нажать на клавишу ESC и выйти в NORTON
-    вновь запустить программу prog1.exe, и после соответствующего запроса заказать вывод результатов на печать вводом цифры «1». Через 1...2 секунды результаты начинают распечатываться на принтере.
 Кроме того можно просто заказать печать файла prog1.vix непосредственно из NORTON, нажав клавишу F5.
Содержание файла prog1. vix – результаты расчетов Таблица 11
ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
НАИМЕНОВАНИЕ
РАЗМЕРН.
НОМЕР ПАРЫ
1
2
3
4
5
УГОЛ НАКЛОНА
ГРАДУСЫ
15.0
0.
0.
0.
0.
МОДУЛЬ
ММ
10.0
0.
0.
0.
0.
Z1
23.
0.
0.
0.
0.
Z2
154.
0.
0.
0.
0.
B1
ММ
60.
0.
0.
0.
0.
B2
ММ
60.
0.
0.
0.
0.
BK
ММ
60.
0.
0.
0.
0.
N — РАСЧ.
ОБ — МИН
16.0
0.
0.
0.
0.
H — MAX
ОБ — МИН
320.0
0.
0.
0.
0.
M — РАСЧ.
Н. М
6000.
0.
0.
0.
0.
T
ЧАС
5000.
0.
0.
0.
0.
EPS1
.000
.000
.000
.000
.000
EOS2
.000
.000
.000
.000
.000
K — ПЕР. ИЗГ.
1.30
.00
.00
.00
.00
К — НЕР. ИЗГ.
1.20
.00
.00
.00
.00
К — ПЕР. КОН.
1.10
.00
.00
.00
.00
1 ПРИЗНАК
3082.
0.
0.
0.
0.
2 ПРИЗНАК
164.
0.
0.
0.
0.
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
V — MAX
М — СЕК
3.99
.00
.00
.00
.00
  S — ИЗ1
МПА
384.3
.0
.0
.0
.0
  S — ИЗ2
МПА
252.8
.0
.0
.0
.0
  S — КОН
МПА
1112.3
.0
.0
.0
.0
  [S]И1
МПА
401.4
.0
.0
.0
.0
  [S]И2
МПА
258.3
.0
.0
.0
.0
  [S]K1
МПА
1765.2
.0
.0
.0
.0
  [S]K2
МПА
1863.9
.0
.0
.0
.0
  МАТЕРИАЛ Z1
МАТЕРИАЛ Z2
 12XH-3A; AFA; AFA; AFA; AFA;
40X — ТВЧ; AFA; AFA; AFA AFA;
Если результаты расчета какой-либо передачи Вас не устраивают, и необходимо изменить исходные данные, следует снова запустить программу ввода vvod.exe и после появления текста меню:
<rect id="_x0000_s1027" o:allowincell=«f» filled=«f» strokeweight=".25pt">    продолжение
--PAGE_BREAK--