Геометрический расчет кинематики эмп

Геометрические размеры зубчатых колес находятся по справочным таблицам [1].

Делительный диаметр

d₁=m·Z₁/cosβ=m·Z₁ т.к. колесо прямозубое, то β=0

Диаметр вершин зубьев

d_a=m·z/cosβ+2·m· (h_a+x₁₂)=m· (z+2) т.к. h_a=1, x₁₂=0

Диаметр впадин

d_f=m·z/cosβ-2·m· (h_a+c-x₁₂)=m(z-2-2·c); m≤0.5, c=0.5; 0.5<m<1, c=0.35

Ширина колес

b= ψ_bm·m, где

для шестерен ψ_bm=4.5, для колес ψ_bm=4

Делительное межосевое расстояние

a_ω=0.5·m·(Z₁+Z₂)/cosβ=0.5·m·(Z₁+Z₂)

1. Шестерня 1

d₁=m₁·Z = 17·0.2 = 6 мм

d_a=m₁· (Z+2) = (20+2) ·0.3 = 6.6 мм

d_f=m₁· (Z-2-2·0.5) = (20-2-2·0.5) ·0.3 = 5.1 мм

b= ψ_bm·m₁ = 4.5·0.3 = 1.35 мм

2. Шестерня 2

d₁=m₁·Z = 17·0.2 = 6 мм

d_a=m₁· (Z+2) = (20+2) ·0.3 = 6.6 мм

d_f=m₁· (Z-2-2·0.5) = (20-2-2·0.5) ·0.3 = 5.1 мм

b= ψ_bm·m₁ = 4.5·0.3 = 1.35 мм

3. Шестерня 3

d₁=m₁·Z = 17·0.2 = 6 мм

d_a=m₁· (Z+2) = (20+2) ·0.3 = 6.6 мм

d_f=m₁· (Z-2-2·0.5) = (20-2-2·0.5) ·0.3 = 5.1 мм

b= ψ_bm·m₁ = 4.5·0.3 = 1.35 мм

4. Шестерня 4

d₁=m₁·Z = 17·0.2 = 6 мм

d_a=m₁· (Z+2) = (20+2) ·0.3 = 6.6 мм

d_f=m₁· (Z-2-2·0.5) = (20-2-2·0.5) ·0.3 = 5.1 мм

b= ψ_bm·m₁ = 4.5·0.3 = 1.35 мм

5. Колесо 1

d₁=m₁·Z = 75·0.3 = 22.5 мм

d_a=m₁· (Z+2) = (75+2) ·0.3 = 23.1 мм

d_f=m₁· (Z-2-2·0.5) = (75-2-2·0.5) ·0.3 = 21.6 мм

b= ψ_bm·m₁ = 4·0.3 = 1.2 мм

6. Колесо 2

d₁=m₁·Z = 75·0.3 = 22.5 мм

d_a=m₁· (Z+2) = (75+2) ·0.3 = 23.1 мм

d_f=m₁· (Z-2-2·0.5) = (75-2-2·0.5) ·0.3 = 21.6 мм

b= ψ_bm·m₁ = 4·0.3 = 1.2 мм

7. Колесо 3

d₁=m₁·Z = 80·0.3 = 24 мм

d_a=m₁· (Z+2) = (80+2) ·0.3 = 24.6 мм

d_f=m₁· (Z-2-2·0.5) = (80-2-2·0.5) ·0.3 = 23.1 мм

b= ψ_bm·m₁ = 4·0.3 = 1.2 мм

8. Колесо 4

d₁=m₁·Z = 80·0.3 = 24 мм

d_a=m₁· (Z+2) = (80+2) ·0.3 = 24.6 мм

d_f=m₁· (Z-2-2·0.5) = (80-2-2·0.5)·0.3 = 23.1 мм

b= ψ_bm·m₁ = 4·0.3 = 1.2 мм

9. Делительное межосевое расстояние

a₁=0.5·m₁·(Z₁+Z₂) = 0,5·0,3(20+75) = 14.25 мм

a₂=0.5·m₂·(Z₃+Z₄) = 0,5·0,3(20+75) = 14.25 мм

a₃=0.5·m₃·(Z₅+Z₆) = 0,5·0,3(20+80) = 15 мм

a₄=0.5·m₄·(Z₇+Z₈) = 0,5·0,3(20+80) = 15 мм

№ колеса	1	2	3	4	5	6	7	8
d1, мм	6	22.5	6	22.5	6	24	6	24
da, мм	6.6	23.1	6.6	23.1	6.6	24.6	6.6	24.6
df, мм	5.1	21.6	5.1	21.6	5.1	23.1	5.1	23.1
b, мм	1.35	1.2	1.35	1.2	1.35	1.2	1.35	1.2
aω, мм	14.25		14.25		15		15

Расчет валов и опор редуктора Расчет валов

Для расчёта диаметров вала согласно [1] будем использовать следующую формулу:

, где

М_кр - момент, действующий на вал [Н·мм];

[σ] – допускаемое напряжение для выбранного материала [МПа].

Значение [σ] зависит от характера нагрузки и определяется соотношением:

, где

σ_-1 – предел выносливости материала при симметричном цикле;

n – коэффициент запаса, назначаем n=1.5 (по характеру работы привода).

В качестве материала для валов выбираем сталь 40Х после улучшения. С характеристиками:

σ_-1=380 МПа; HB 280.

В итоге получаем [σ]=253 МПа.

Расчет диаметра всех валов дает:

4й вал:

M_кр.max=2350 Н·мм

3й вал:

M_кр.max=646 Н·мм

2й вал:

M_кр.max=178 Н·мм

1й вал:

M_кр.max=46 Н·мм

Из технологических соображений назначаем диаметры валов из стандартного ряда по ГОСТ 12081-72:

1й вал	2й вал	3й вал	4й вал
5.0	5.0	5.0	5.0