- •1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет.
- •3.2. Расчет зубчатых передач.
- •3.2.1. Расчет червячной передачи
- •3.2.2. Расчет открытой зубчатой цилиндрической передачи
- •4. Расчет валов
- •4.1. Компоновка редуктора.
- •4.2. Расчет валов.
- •4.2.1. Расчет быстроходного вала
- •4.2.2. Расчет тихоходного вала
- •4.3. Подбор шпонок.
- •5. Выбор подшипников.
- •6. Проверочный расчет муфты.
- •7. Выбор системы смазки, смазочных материалов и уплотнений.
- •8. Описание сборки основных узлов привода
- •9. Литература.
3.2. Расчет зубчатых передач.
3.2.1. Расчет червячной передачи
Материалы и допускаемые напряжения.
Червяки изготовляют из стали. Из табл. 4.2.16 выбираем материал венца червячного колеса, при предварительно оцениваемой скорости скольжения:
Выбираем материал бронза оловянистая Бр010Ф1( ).
Допускаемые контактные напряжения, МПа:
где - коэффициент, учитывающий износ материала колеса;
- коэффициент долговечности
Вычисляем коэффициенты, учитывающие изменение нагрузки передачи в соответствии с графиком:
при расчете на контактную прочность
где
при расчете на изгиб
где для НВ≤350
Теперь эквивалентное число циклов определяется по формуле:
при расчете на контактную прочность
где с=1 – число зацеплений зуба за один оборот;
ni – частота вращения вала, мин-1.
при расчете на изгиб
Базовое число циклов
Эквивалентное число для червячного колеса при
Таким образом для всех зубчатых колес и поэтому коэффициент долговечности ZN=1и YN=1.
Допускаемые изгибные напряжение, Мпа:
где - коэффициент долговечности
Базовое число циклов
Расчет межосевого расстояния и выбор основных параметров передачи.
При числе заходов червяка
Расчетное межосевое расстояние, мм
где - коэффициент динамической нагрузки.
Предварительно принимаем коэффициент диаметра червяка .
Расчетный осевой модуль, мм
По табл. 4.2.17 принимаем стандартный модуль, наиболее близкий к расчетному .
По табл. 4.2.18 выбираем значение коэффициента так, чтобы , было максимально близким к расчетному .
Согласно ГОСТ 2144-93 принимаем межосевое расстояние равным .
Расчетные контактные напряжения, Мпа:
Проверяем предварительно принятую скорость скольжения, м/с
где
Так как у нас взято стандартное межосевое расстояние, необходимо использовать коррегирование червячного колеса. Для червяков ZA, ZJ, ZN, ZK рекомендуется x2=-0,5.
Размеры червяка, мм:
Принимаем
Размеры червячного колеса, мм:
Принимаем
Проверка расчетных напряжений изгиба.
Окружная сила в зацеплении, Н:
Удельная окружная динамическая сила, Н/мм:
Коэффициент, учитывающий форму зуба, табл. 4.2.21:
Расчетные напряжения изгиба зуба червячного колеса, Мпа
Силы в зацеплении червячной передачи
Окружные силы, Н:
.
.
Радиальные силы, Н:
.
.
Осевые силы, Н:
.
.
Жесткость и термообработка червяка
По табл. 4.2.23 определяем степень точности передачи - 7 степень точности.
По табл. 4.2.23 определяем твердость и термообработка червяка – червяк закален, шлифован и полирован, колесо нарезается шлифованными червячными фрезами, обработка под нагрузкой.
Прогиб червяка, мм
Где - расстояние между опорами червяка, мм
- модуль упругости, МПа.
- момент инерции сечения червяка, мм4.
Допускаемый прогиб, мм
Тепловой расчет передачи
КПД передачи
Где - угол трения, град.
Выделяющаяся тепловая мощность, кВт
Тепловая мощность, передаваемая в окружающую среду, кВт
Где - при хорошей циркуляции воздуха.
- температура окружающей среды.
- внутрення температура редуктора (масла).
- поверхность охлождения, м2
Так как , то , и следует применить искуственное охлаждение редуктора, корпус выполним ребристым, увеличивая S.