Кинематический расчет
Подбор электродвигателя по мощности
Вычисляется КПД привода:
, где
КПД муфты ([1]/табл. 1.1);
КПД пары подшипников ([1]/табл. 1.1);
КПД червяной передачи ([1]/табл. 1.1);
КПД цилиндрической прямозубой передачи ([1]/табл. 1.1);
Вычисляется значение частоты вращения на выходе привода([1]/1.6):
;
Вычисляется выходная мощность привода:
;
Вычисляется входная мощность:
;
Подбор электродвигателя по частоте вращения
Определяется общее передаточное отношение привода:
Принимается:
- передаточное отношение цилиндрической косозубой передачи ([1]/табл. 1.5)
- передаточное отношение червячной передачи ([1]/табл. 1.5)
- общее передаточное отношение
Определяется частота вращения входного вала:
;
По каталогу выбирается ближайший по частоте вращения электродвигатель.
Необходимые параметры двигателя:
;
Выбирается двигатель 100S4 с параметрами мощности и частоты вращения ([1]/табл. 1.2):
;
Определяется действительное общее передаточное отношение:
;
Уточняются передаточные отношения отдельных ступеней:
Принимается - передаточное отношение червячной передачи ([1]/табл. 1.5)
Тогда:
;
.
Определение крутящих моментов и частот вращения отдельных валов
На валу электродвигателя:
;
;
На входном валу редуктора:
;
На втором валу:
;
;
;
На третьем валу:
;
;
;
На выходном валу (действительные значения):
;
Выполняется проверка погрешности:
;
Погрешность не превышает 4%, поэтому результат считаем удовлетворительным.
|
|
Расчет редуктора
Расчет червячной передачи
Для червяка выбираем материал сталь 45 с закалкой по поверхности не менее HRC 45 и последующей шлифовкой зубьев.
Для венца зубчатого колеса принимаем материал бронзу БрА9Ж3Л с отливкой в песчаную форму.
По ([2]/табл. 4.9) выбираем допустимое контактное напряжение:
Скорость скольжения в зацеплении предварительно принимаем равной 
Берем коэффициенты:
([2]/табл. 4.8)
([2]/стр. 67)
Находим допустимое напряжение изгиба для нереверсивной работы
Так как венец червячного колеса изготовлен из бронзы то 
, где
KFL-коэффициент долговечности
- суммарное число циклов перемен напряжений
Определяются основные параметры передачи и сил, действующих в зацеплении:
Передаточное отношение червячной передачи
Червяк четырехзаходный поэтому z1=4
Находим число зубьев червячного колеса 
, 
Предварительно коэффициент диаметра червяка принимаем равным 
([1]/стр. 103)
Крутящий момент на валу берем из кинематического расчета:
Предварительно принимаем коэффициент нагрузки:
-коэффициент нагрузки
Вычисляется межосевое расстояние:
;
Находится расчетный модуль:
;
Согласно ГОСТ 2144-76 ([2]/табл. 4.2) стандартных значений выбираем 
и
Пересчитываем межосевое расстояние при стандартных значениях модуля и коэффициента диаметра:
Согласно стандартного ряда принимаем значение 
([2] стр. 36) ГОСТ 2185-66
Вычисляются делительные диаметры, диаметры вершин витков и зубьев, а также диаметры впадин червяка и червячного колеса:
|
|
; 
;
; 
;
; 
;
Определяется длина нарезанной части шлифованного червяка
Определяется ширина венца:
;
Находим наибольший диаметр червяного колеса ([1]/ табл. 5.2)
Находим окружную скорость червяка:
Угол подъема витка червяка ([2]/табл. 4.3):
При 
и 
Находим скорость скольжения:
Данной скорости соответствует 
([2]/табл. 4.9)
Находим отклонение:
Уточняется КПД червячного редуктора:
При 
приведенный коэффициент трения для безоловянной бронзы и шлифованных витков червяка равен:
([1]/табл. 5.4)
Приведенный угол трения 
([1]/табл. 5.4);
;
Выбираем 7-ю степень точности передачи ([2]/табл. 4.7);
Коэффициент долговечности в этом случае равен 
Определяются силы, действующие в зацеплении:
Определяется окружная сила на колесе и осевая сила на червяке:
;
Где: 
делительный диаметр червячного колеса.
крутящий момент на валу.
Определяется осевая сила на червяке и осевая сила на колесе:
;
Определяется радиальная (распорная) сила:
;
угол профиля в осевом сечении червяка.
Проверка зубьев червячного колеса на контактную и изгибную выносливость:
Находим коэффициент неравномерности распределения нагрузки:
При и 
находим 
([1]/табл. 5.8)
Вспомогательный коэффициент 
([1]/табл. 5.9)
, где
-коэффициент неравномерности распределения
Находим коэффициент нагрузки:
-коэффициент долговечности ([1]/табл. 5.10)
-коэффициент неравномерности распределения (величина расчетная).
|
|
Проверяем контактное напряжение:
Сравниваем расчтеное напряжение и допустимое контактное напряжение:
-расчетное напряжение
-допустимое напряжение
Результат расчета следует признать удовлетворительным так как расчетное напряжение
( ) ниже допустимого ( ) на 12,5% (допускается до 15%)
Выполняется проверка прочности зуба червячного колеса на изгиб:
Находим эквивалентное число зубьев:
-коэффициент формы зуба ([1]/табл. 5.13)
Находим напряжение изгиба:
Считаем показания удовлетворительными так как напряжения расчетные значительно ниже рассчитанного ранее 
;
<< 