5. Расчет оптимального передаточного отношения редуктора

Предварительно определенное передаточное число может оказаться неоптимальным с точки зрения быстродействия системы, следовательно, это значение требует уточнения.

Расчет ε_m(i) для i=1100:

_;

Рисунок 3. График определение передаточного числа редуктора

На рис. 3 видно, что график экстремума функции лежит далеко правее, соответственно принимаем

Значения функций и ниже представлены табл. 3.

Таблица 3. Выборка значений функции ускорения и эквивалентного момента

i	Мэквi	Еэквi
450	0,00047	0,0022
600	0,00032	0,0059
750	0,00024	0,011
900	0,00021	0,0156
1050	0,00016	0,0199
1200	0,00014	0,0227
1350	0,00019	0,0216
1500	0,00024	0,0207
1650	0,00029	0,0196
1800	0,00036	0,0185
1950	0,00045	0,0172

6. Расчет основных параметров редуктора

Передаточное число i=1100 реализуем, применив планетарную передачу.

Проведём расчёт числа пар зубчатых колёс:

_,

_{где n- число пар колес.}

Возьмём число пар 5.

Разобьём передаточное отношение редуктора на ряд передаточных отношений пар зубчатых колёс по формуле:

Выберем число зубцов каждого зубчатого колеса. Рекомендуется принимать число зубцов ведущих колес Z_2n+1=18…20, для обеспечения плавности хода редуктора. Для собственного расчёта принимаем число n равным 20.

1 пара Z1=20 Z2=40

2 пара Z2=20 Z4=40

3 пара Z3=20 Z6=100

4 пара Z4=20 Z8=100

5 пара Z5=20 Z10=220

Рассчитаем модуль зубчатых колес по формуле:

,

где к_β=0,4…0,6 – коэффициент ширины зуба; σ=780*10⁷Н/м² – допустимое напряжение в стали зубчатых колес при расчете на выносливость; - число зубцов выходного колеса.

Принимаем ближайшее значение модуля по ГОСТ: m=0,8мм.

Рассчитаем диаметры зубчатых колес:

d₁=16 мм; d₂=32 мм;

d₃=16 мм; d₄=32 мм;

d₅=16 мм; d₆=80 мм;

d₇=16 мм; d₈=80 мм;

d₉=16 мм; d₁₀=176 мм;

Вычислим толщину каждого зубчатого колеса:

_,

_{где ψ=4…10 относительная ширина колеса. Для расчёта относительную ширину колеса принимаю равной 5.}

На рис. 4 представлена кинематическая схема редуктора.

Рисунок 4. Кинематическая схема редуктора.

Вычислим теперь момент инерции редуктора:

,где ρ=7850 кг/м³ – плотность конструкционной стали Ст45.

Необходимо откорректировать ранее вычисленные значения для моментов с поправкой на момент инерции редуктора:

Новые значения результирующего и эквивалентного моментов укладываются в пределы допустимых значений для выбранного двигателя. Двигатель ДПМ-30-Н1/Н2-04 выбран верно.