3 Расчёт механизма

1. Расчет параметров оу.

1. Опираясь на рисунок 2 определяем:

Находим:

Принимаем b_ШТО от 1,5 до 3 мм, b_ШТО = 2мм.

Находим: ,

рекомендуется принимать D_ШГО – D_ШТО (50, 65, 85, 100мм ).

3.2. Кинематический расчет механизма

3.2.1. Определение передаточных отношений между валиками.

Находим: i_ВЗР, i_ДШТО, i_3-1.

Определяем d_Г (диаметр гибкого колеса)

При этом

при q=2

Принимаем i_2-3 = 3

Находим число оборотов валиков:

Принимаем i_2-3 = 3, i_4-3’ = 6

.

3 .2.2. Расчет зубчатых колес.

Предварительно задаемся стандартным модулем m = 0,5, определяем числа зубьев, диаметры колес и межосевые расстояния. Числа зубьев колес определяют с учетом намечаемой компоновки механизма и диаметров двигателя, корпуса ВЗР и сельсина, а так же способов их крепления к корпусу механизма.

Принимаем i_2-3 = 3, так как z_min≥20÷24, задаемся z₂ = 22

мм

Исходя из требований конструкций принимаем d₁ и d₂ одинаковыми и реализуем общее передаточное число в одной ступени d₁ = 11мм

Задаемся z₃^’ = 22,

Принимаем i_4-3’ = 6

3.3. Силовой расчет.

3.3.1. Определение статических моментов на валиках механизма с учетом КПД, определение сил, действующих в кинематических парах.

Даны момент на валике 1 , i_2-3, i_3-1, i_4-3’, m, η = 0,95, число зубьев и диаметры колес d = z * m.

Коэфициент трения для стальных зубьев колес f = 0,1. Значения КПД каждой пары определяется по формуле:

C – поправочный коэфициент (при р>30(Н))

Определяем окружные силы Р и крутящие моменты на валиках:

P_2-3 = P_3-2

= 3675 Н*мм

, P_3-1 = P_1-3

, P_4-3’ = P_3’-4

98

Находим диаметры валиков (d_В): , где [τ_К] = 12….15 МПа, [τ_К] = 14 MПа. Для изготовления валов выбираем сталь 45.

3 .3.2. Выбор материала и допуска напряжения колес

Для изготовления зубчатых колес выбираем сталь 45, по табл. 10.5 выбираем механические свойства: : HB кгс/мм²=167-217, Е=2,1*10⁵, δ_в=600, δ_-1=350, [δ]₀=180, [δ]_-1=115, [δ]_к=460. Исходные данные для расчета: n₁ и n₂ (об/мин), передаточное отношение i_1-2= n₁/ n₂, крутящий момент нагрузка на ведомом валу.

1. Рассчитываем удельную нагрузку: , при K_K=1,2, K_Д=1,3 и b_2-3 = ψ*а_2-3, и b_3-1 = ψ*а_3-1, и b_4-3’ = ψ*а_4-3’, где ψ=0,5

2. Расчет зубьев на контактную прочность. Контактная напряженность сжатия определяется по формуле:

a = 22 (мм); i_2-3 = 3; m = 0,5

E – приведенный модуль упругости (E = 2,1*10⁵(МПа))

К_Д – коэффициент динамичности нагрузки = 1,3

K_K – коэффициент концентраций нагрузки = 1,2

b = 11мм

3. Расчет зубьев на изгиб. Напряжение изгиба в опасном сечений зуба.

y = 0,383 коэффициент формы зуба при z₂ = 22

[δ_N] =[δ₀] = 180 МПа – для стали 45

δ_N ≤ [δ_N]

179 (МПа) ≤ 180 (МПа).