6.4 Внешние радиальные и осевые нагрузки

Дополнительным критерием выбора типоразмера редуктора является величина предполагаемых внешних радиальных и осевых нагрузок. Величина внешних радиальных нагрузок ограничивается прочностью вала и несущей способностью подшипников. Указанные в каталоге максимально допустимые значения всегда относятся к случаю приложения усилия к середине вала в неблагоприятном направлении.

Точка приложения усилия

Если усилие прилагается не в середине вала, то допустимые значения внешних радиальных нагрузок могут быть больше или меньше. Чем ближе к выступу вала находится точка приложения усилия, тем больше величина допустимых внешних радиальных нагрузок, и наоборот. Соответствующие формулы пересчета приводятся в каталоге "Моторредукторы", гл. "Порядок выбора редуктора". Точный расчет величины допустимой осевой нагрузки возможен только при известной радиальной нагрузке.

Внешняя радиальная нагрузка на выходной вал при передаче усилия через звездочку или шестерню вычисляется по величине вращающего момента на этом валу и радиусу звездочки или шестерни.

F = внешняя радиальная нагрузка [Н]

M = вращающий момент на выходном валу [Нм]

r = радиус [м]

Определение внешней радиальной нагрузки

При определении внешней радиальной нагрузки необходимо учитывать коэффициенты запаса fZ. Их величина зависит от используемых передающих элементов (шестерни, цепи, клиновые, плоские или зубчатые ремни). При использовании ременной передачи следует учитывать влияние предварительного натяжения ремня на шкив. Вычисленные с учетом коэффициентов запаса внешние радиальные нагрузки не должны превышать величины, допустимой для данного редуктора.

FR = внешняя радиальная нагрузка [Н]

Md = вращающий момент на выходном валу [Нм]

d0 = средний диаметр [мм]

fZ = коэффициент запаса

Определение точки и направления приложения усилия

Точка и направление приложения усилия определяются по следующей диаграмме:

Рис. 27. Определение точки и направления приложения усилия

FX = допустимая внешняя радиальная нагрузка в точке X [Н]

FA = допустимая осевая нагрузка [Н]

7 Формулы приводной техники

7.1 Основные виды движения

В работе всех приводных систем можно выделить два основных вида движения:

Уравнения кинематики

Для линейного и прямолинейного движения действительно:

Для вращательного движения действительно:

Пересчет: линейное / вращательное движение

Поскольку основа работы любой приводной системы – это вращательное движение моторредуктора, необходимо пересчитывать параметры линейного движения в параметры вращательного, и наоборот.

7.2 Моменты инерции

Приведение внешних моментов инерции

Для правильного расчета условий разгона и торможения привода необходимо учитывать все внешние моменты инерции, приведя их к валу двигателя. При этом согласно закону сохранения энергии все передаточные числа возводятся в квадрат.

Внешний момент инерции