2.2. Определение передаточного числа привода и его ступеней

Передаточное число привода u определяется отношением номинальной частоты вращения двигателя n_ном к частоте вращения приводного вала, взятой из исходных данных к расчету

u =

n_ном = 55 об/мин - частота вращения приводного вала, взятой из исходных данных к расчету

u_общ.1 = = 51,8

u_общ.2 = = 25,9

u_общ.3 = = 17,3

u_общ.4 = = 12,7

Промежуток: (2,0…4,0)∙(10…36) = (20…144), ему соответствует значение u_общ = 25,9

Передаточные числа быстроходной и тихоходной ступеней двухступенчатых редукторов определяют по следующим соотношениям

u_б = u_черв = 10

u_т = u_рем = = =2,59

Таким образом, выбран тип двигателя: 4АМ90L4У3

Р_ном = 2,2 кВт

n_ном = 1425 об/мин

2.3. Определение силовых и кинематических параметров привода

К силовым параметрам относится мощность и вращающий момент, к кинематическим – частота вращения и угловая скорость.

Значения величин силовых и кинематических параметров рассчитывают для каждого вала привода из требуемой (расчетной) мощности электродвигателя Р_дв и его номинальной частоты вращения n_ном

Вал	Р, кВт	n, об/мин	ω, 1/с	T, Н∙м
1	Р1 = Рдв∙ηэ-1 Р1 = Рдв∙ηрем.∙ηп.к. = = 1,99∙0,96∙0,99 =1,89	n1 = nном/uоп n1 = nном/uрем =1425/2,59 = 550,2	ω1 = πn1/30 ω1 = =57,59	T1 = P1/ω1 T1 = =32,8
2	Р2 = Р1∙η12 Р2 = Р1∙ηчерв.∙ηп.к. = = 1,89∙0,8∙0,99 = 1,5	n2 = n1/uб n2 = n1/uб = 550,2/10=55	ω2 = πn2/30 ω2 = =5,76	T2 = P2/ω2 T2 = =260,4

3. Расчет механических передач

Расчет зубчатой закрытой передачи производится в два этапа: первый – проектный, второй – проверочный. Проектный выполняется по допускаемым контактным напряжениям с целью определения геометрических параметров редукторной пары. В процессе проектного расчета задаются целым рядом табличных величин и коэффициентов; результаты некоторых расчетных величин округляются до целых или стандартных значений. После окончательного определения параметров зацепления выполняют проверочный расчет. Он должен подтвердить правильность выбора табличных величин, коэффициентов и полученных результатов в проектном расчете.

3.1 Расчет червячной передачи

Определение межосевого расстояния a_w, мм:

a_w 61∙ , где:

Т₂– вращающийся момент на валу червячного колеса, Н∙м

[σ]_Н – допускаемое контактное напряжение материала червячного колеса, Н/мм²

Допускаемые напряжения определяют для зубчатого венца червячного колеса в зависимости от группы материала зубьев, твердости витков червяка, скорости скольжения V_s.

Группа марок материалов червячного колеса выбирают в зависимости от скорости скольжения по табл. Скорость скольжения V_s,м/c, определяется по эмпирической формуле:

V_s = = 1,58 м/c

Материал для червячных колес

Группа	Материал	Способ отливки	σв, МПа	σт, МПа	Скорость скольжения Vs , м/с
II	БрА9ЖЗЛ	Ц К З	530 500 425	245 230 195	2÷5

где: u- передаточное число червячной передачи.

Допускаемые напряжения вычисляют по эмпирическим формулам:

Группа материалов	Червяк улучшенный, ≤ 350 НВ	Нереверсивная передача	Реверсивная передача
	[σН], МПа	[σF], МПА
II	250+25 Vs= =250+25∙1,58=289,5	0,08 σв +0,25 σт= =0,08∙500+0,25∙230= =97,5	0,16 σв=0,16∙500=80

[σ]_F – допускаемое напряжение изгиба материала колеса, Н/мм²

a_w = 61∙ = 89,1

Ближайшее стандартное значение a_w=90

Число витков червяка z₁ выбирают в зависимости от передаточного числа червячной передачи. Для u=8-14 z₁=4.

Число зубьев червячного колеса:

z₂=z₁∙u=4∙10=40

Модуль зацепления:

m=(1,5…1,7) =1,6∙ =3,6

Округляя в большую сторону до стандартного значения m=4.

Коэффициент диаметра червяка:

q= - z₂₌ -40=5

q_min=0,212∙ z₂=0,212∙40=8,48

Округляя до стандартного значения q=9.

Определение фактического передаточного числа u_ф и проверка его отклонения u от заданного значения.

u_{ф= =} =10; u= = =0

Определение фактического значения межосевого расстояния при стандартных значениях и q:

a_w=0,5m(q+ z₂)=0,5∙4(5+40)=90

Основные размеры червяка:

делительный диаметр червяка d₁=qm=9∙4=36

диаметр вершин витков d_a1=d₁+2m=36+8=44

диаметр впадин витков d_f1=d₁-2,4m=36-9,6=45,6

делительный угол подъема линий ɤ=arctg(z₁/q)=23,96

витков

длина нарезаемой части червяка

при z₁₌1,2 b₁≥(11+0,06z₂)m=44,5

при z₁₌4 b₁≥(12,5+0,09z₂)m=51,4

Основные размеры венца червячного колеса:

делительный диаметр d₂=z₂m=40∙4=160

диаметр вершин зубьев d_a2=d₂+2m=160+2∙4=168

диаметр впадин зубьев d_f2= d₂-2,4m=160-2,4∙4=150,4

наибольший диаметр колеса d_am2≤ d_a2+ =171

ширина венца b₂≤0,75 d_a1=171

радиусы закруглений зубьев R_a=0,5d₁-m=14

R_f=0,5 d₁-m=13,2