1. Подготовка исходных данных для расчета на эвм.
Для расчета червячной передачи на ЭВМ подготовим следующие исходные данные:
Вращающий момент на тихоходном валу (Нм) Т2=778
Частота вращения червячного колеса (мин-1) n2=22,6
Передаточное число червячного редуктора u2=31,5
Требуемый ресурс передачи (час) Lh=10000
Номер типового режима нагружения Креж=3
Коэффициент теплоотдачи корпуса(Вт/м2К) КТ=15
Коэффициент учета теплоотвода через основание корпуса ψ=0,3
Тип червяка ZI
Твёрдость витков червяка (больше 45HRC) Тв=1
Расположение червяка (нижнее) Расп=1
Характер нагружения редуктора (не реверсивное) Rev=1
2. Выбор варианта материала.
С учетом скорости скольжения υск=3,798 м/с и технологичности изготовления при крупносерийном выпуске (литьё в песок) выбираю материал БрО5Ц5С5
3. Параметры передачи и редуктора.
Программа расчета одноступенчатого червячного редуктора кафедры РК-3 предложила 10 вариантов передачи. Выбираем вариант с наибольшим КПД, минимальной температурой и с минимальной скоростью скольжения.
Рассчитанные на ЭВМ параметры передачи приведены в распечатке №1.
2.2. Эскизный проект и последовательность проектирования
При эскизном проектировании определяют расположение деталей передач, расстояния между ними, ориентировочные диаметры ступеней валов, выбирают типы подшипников и схемы и установки.
Далее определяют конструкции узлов редуктора: корпуса, опор подшипников, ступицы колеса, валов и т.д.
Диаметры и длины участков валов
Крутящий момент в поперечных сечениях валов
Быстроходного Tб= 30,7 Hм
Тихоходного Tт= 778 Hм
Предварительные значения диаметров (мм) различных участков стальных валов редуктора определяют по формулам:
Для быстроходного:
Поскольку вал получается тонким, диаметр посадочного места подшипника dп выбираю из условия облегчения сборки :
,
где da1
– диаметр вершин витков червяка
Предварительно выбираю роликовый
конический подшипник лёгкой серии 7209А
с
Для крепления шкива ременной передачи выбираю цилиндрический хвостовик. Отсюда диаметр вала
Для тихоходного:
Для крепления полумуфты выбираю цилиндрический хвостовик
Зазор между элементами передачи и
корпусом
,
где L – расстояние
между внешними поверхностями деталей
передачи.
Толщина стенки редуктора по условиям
технологии литья, необходимой прочности
и жесткости корпуса
2.3. Проверочные расчеты соединений редуктора
1. Шпоночное соединение для передачи вращающего момента со шкива ременной передачи на быстроходный вал.
Диаметр вала: d=40 мм;
Передаваемый момент: T=30,7 Нм
Тип шпонки - призматическая;
Размеры шпонки по диаметру вала: b=12 мм; h=8 мм;
[]см=140 Мпа;
Окончательно выбираем: l=40 мм;
Обозначение:
«Шпонка 12х8х40 ГОСТ 23360-78»
2. Шпоночное соединение для передачи вращающего момента с червячного колеса на вал.
Диаметр вала: d=70 мм;
Передаваемый момент: T=778 Нм
Тип шпонки - призматическая;
Размеры шпонки по диаметру вала: b=20 мм; h=12 мм;
[]см=90 Мпа (для ступицы червячного колеса; материал – чугун);
Окончательно выбираем: l=lр+b=70 мм;
Обозначение:
«Шпонка 20х12х70 ГОСТ 23360-78»
3. Шпоночное соединение для передачи вращающего момента с конца тихоходного вала на муфту.
Диаметр вала: d=50 мм;
Передаваемый момент: T=778 Нм
Тип шпонки - призматическая;
Размеры шпонки по диаметру вала: b=16 мм; h=10 мм;
[]см=140 Мпа;
Окончательно выбираем: l= lр+b=70 мм;
Обозначение:
«Шпонка 16х10х70 ГОСТ 23360-78»