Расчет цилиндрической прямозубой передачи

      =4,09

     =3,748

      1.2.9.6 Определение зубчатого колеса (шестерни) по которому необходимо вести расчет

      Если материал шестерни прочнее, то расчет ведется по тому из зубчатых колес, у которых меньшее отношение 
 

    Для шестерни:

                                          (28)

      Для колеса:

                                           (29)

      Расчет ведем по колесу.

    1.2.9.7 Проверка выполнения условия прочности на изгиб

                         (30)

    где К_Fa - коэффициент распределения нагрузки между зубьями;

     К_FB - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба;

     K_FV - коэффициент динамической нагрузки. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2 Описание  деталей

1. Тарелка

    Для данной детали задан материал –  Сталь 35 ГОСТ 1050-60.

    Сталь 35 применяется для изготовления малонагруженных деталей, к которым  предъявляется  требования сопротивления  износу. А также Сталь 35, при соответствующей  термической обработке (закалка  в воде, отпуск), может применятся для изготовления мелких средненагруженных  деталей, к которым предъявляются  требования повышенной прочности.

    Характеристика  Стали 35:

    - Временное сопротивления не менее 540 МПа;

    - Предел текучести не менее 320 МПа;

    - Предел выносливости при растяжении не менее 190 МПа;

    - Предел выносливости при изгибе не менее 240 МПа;

    - Предел выносливости при кручении не менее 145 МПа;

         Для внешнего диаметра 18 мм назначаем квалитет 6 (табл. 2.64, стр. 553, [2]).

      По выбранному квалитету и  по диаметру назначаем параметры  шероховатости Ra=1,6 – для внешней поверхности тарелки, входящей в сопряжение с внутренней поверхностью крышки (табл.20, стр.233, [3]),  а для нерабочей поверхности – Ra=25

    Назначаем допуск цилиндричности для тарелки, так как данная деталь входит в  сопряжение с крышкой. Допуск цилиндричности отверстия  0,02 мм (табл. 9, стр. 203, [3]).

    Неуказанные предельные отклонения размеров детали: диаметров – отверстий Н14, валов  h14, остальных .  
 
 

 

2. Крышка

    Для данной детали задан материал –  Ф4С15В5 ГОСТ 10007-80

    Ф4С15В5 – композиционный материал на основе фторопласта-4, содержит 15% измельченного  стекловолокна и 5% нитрида бора. Применяется для изделий, обладающих высокой химической стойкостью и  износостойкостью, а также высокими механическими свойствами в широком  интервале температур.

    Характеристики  Ф4С15В5:

    - Плотность: 2,18-2,21 г/см3.

    -Разрушающее  напряжение при изгибе: 10,7-13,7 МПа.

    -Разрушающее  напряжение при сжатии: 11,8 МПа.

    -Ударная  вязкость: 125 кДж/м2.

    -Модуль  упругости при растяжении: 410 МПа.

    -Модуль  упругости при сжатии: 686,5 МПа.

    -Максимальная  рабочая температура при эксплуатации: 260 °С.

    -Минимальная  рабочая температура при эксплуатации: -269 °С.

    -Коэффициент  теплопроводности: 0,25 Вт/м·К.

    -Удельная  теплоемкость: 1,04 кДж/кг·К.

    Для диаметра 18 мм назначаем квалитет 8 (табл.2.64, стр.553, [2]). 

      По выбранному квалитету назначаем  параметры шероховатости: Ra=1,6 – для внутреннего отверстия, Ra=3,2 – для резьбового соединения и Ra=25 – для остальных поверхностей детали (табл. 20, стр. 233, [3]). Допуск круглости наружной части крышки назначаем 0,1 мм (табл. 9, стр. 203, [3]).

    Неуказанные предельные отклонения размеров: валов h14, отверстий H14,  для остальных   .

 

 

3. Бак

    Для данной детали задан материал –  Ф4С15В5 ГОСТ 10007-80

    Ф4С15В5 – композиционный материал на основе фторопласта-4, содержит 15% измельченного  стекловолокна и 5% нитрида бора. Применяется для изделий, обладающих высокой химической стойкостью и  износостойкостью, а также высокими механическими свойствами в широком  интервале температур.

    Характеристики  Ф4С15В5:

    - Плотность: 2,18-2,21 г/см3.

    -Разрушающее  напряжение при изгибе: 10,7-13,7 МПа.

    -Разрушающее  напряжение при сжатии: 11,8 МПа.

    -Ударная  вязкость: 125 кДж/м2.

    -Модуль  упругости при растяжении: 410 МПа.

    -Модуль  упругости при сжатии: 686,5 МПа.

    -Максимальная  рабочая температура при эксплуатации: 260 °С.

    -Минимальная  рабочая температура при эксплуатации: -269 °С.

    -Коэффициент  теплопроводности: 0,25 Вт/м·К.

    -Удельная  теплоемкость: 1,04 кДж/кг·К.

    

    Для диаметра 22 мм назначаем квалитет 7 (табл.2.64, стр.553, [2]). 

      По выбранному квалитету назначаем  параметры шероховатости: Ra=3,2 – для внутреннего отверстия, Ra=3,2 – для резьбового соединения и Ra=25 – для остальных поверхностей детали (табл. 20, стр. 233, [3]).

      Допуск перпендикулярности дна бака назначаем 0,02мм, принимая за базу внутреннюю поверхность отверстия (табл. 9, стр. 203, [3]).

      Неуказанные предельные отклонения размеров: валов h14, отверстий H14,  для остальных   . 
 
 
 
 
 
 

4. Штуцер

    Для данной детали задан материал –  Сталь 35 ГОСТ 1050-60.

    Сталь 35 применяется для изготовления малонагруженных деталей, к которым  предъявляется  требования сопротивления  износу. А также Сталь 35, при соответствующей  термической обработке (закалка  в воде, отпуск), может применятся для изготовления мелких средненагруженных  деталей, к которым предъявляются  требования повышенной прочности.

    Характеристика  Стали 35:

    - Временное  сопротивления не менее 540 МПа;

    - Предел  текучести не менее 320 МПа;

    - Предел  выносливости при растяжении  не менее 190 МПа;

    - Предел  выносливости при изгибе не  менее 240 МПа;

    - Предел  выносливости при кручении не  менее 145 МПа;

    Для диаметра 22 мм выбираем квалитет 6 (табл. 2.64 стр. 553, [2]). По выбранному квалитету и по заданному диаметру назначаем параметры шероховатости для наружной резьбы - Ra=1,6. Для наружной поверхности диаметром 37 мм назначаем допуск круглости 0,06 мм (табл. 9, стр. 203, [3]). Для остальных поверхностей Ra=25 (табл.20, стр.233, [3]).         

      Неуказанные радиусы скруглений 1…2 мм

    Неуказанные предельные отклонения размеров отверстий  Н14, валов h14, остальных .

 

5. Штуцер

    Для данной детали задан материал –  Сталь 35 ГОСТ 1050-60.

    Сталь 35 применяется для изготовления малонагруженных деталей, к которым  предъявляется  требования сопротивления  износу. А также Сталь 35, при соответствующей  термической обработке (закалка  в воде, отпуск), может применятся для изготовления мелких средненагруженных  деталей, к которым предъявляются  требования повышенной прочности.

    Характеристика  Стали 35:

    - Временное  сопротивления не менее 540 МПа;

    - Предел  текучести не менее 320 МПа;

    - Предел  выносливости при растяжении  не менее 190 МПа;

    - Предел  выносливости при изгибе не  менее 240 МПа;

    - Предел  выносливости при кручении не  менее 145 МПа;

    Для диаметра 27 мм выбираем квалитет 6 (табл. 2.64 стр. 553, [2]). По выбранному квалитету и по заданному диаметру назначаем параметры шероховатости для наружной резьбы - Ra=1,6. Для внутренней резьбы диаметром 14 мм с квалитетом 6 назначаем допуск шероховатости Ra=1.6 (табл. 2.64 стр. 553, [2]).  Для остальных поверхностей Ra=25 (табл.20, стр.233, [3]).         

      Неуказанные радиусы скруглений 1…2 мм

    Неуказанные предельные отклонения размеров отверстий  Н14, валов h14, остальных .

 

       Список использованной литературы:

1. Палей М. А. и др. Допуски и посадки: Справочник: В 2 ч. Ч. 1. – 8-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Политехника, 2001. – 576 с.: ил.
2. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т.:

Т.2: Машиностроение. – М. 2001. - 912 с. : ил. – 8-е изд., перераб., и доп. Под ред. И. Н. Жестковой.

3. Мягков В. Д., Палей М. А., Романов А. Б., Брагинский В. А. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч. – 6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1982. – Ч. 1. 543 с., ил.
4. Н. П. Дубинин, Н. Н. Лиференко, А. Д. Хренов и др. Технология металлов и других конструкционных материалов. Изд. 2-е, перераб. и доп. Учебник для машиностроит. специальностей вузов. М., «Высшая школа», 1969 г. – 590 с.: ил.