5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДА

С одноступенчатым ЧЕРВЯЧНЫМ РЕДУКТОРОМ

5.1. Выбор электродвигателя.

Кинематический и силовой расчет привода

Выполнение этого параграфа производится аналогично тому, как это сделано в п. 3.1. Следует принять КПД редуктора η_ред=0.8 (табл. П1).

Результаты кинематического и силового расчета привода приведем в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Значение кинематических с силовых параметров на валу

Номер вала	n, мин-1	ω, с-1	Р, Bт	T, H∙м
0
1
2
3

5.2. Расчет редукторной передачи

На основании требований технического задания и результатов кинематического и силового расчета привода определяем исходные данные для расчета передачи (табл. 5.2).

Выбираем материал червяка (табл. П72) и материал зубчатого венца колеса (табл. П73).

Таблица 5.2

Данные для расчёта редукторной передачи

Наименование	Размерность	Обозначение	Величина
Крутящий момент на колесе	H.м	Т2
Частота вращения колеса	мин-1	n2
Передаточное число		uред
Тип передачи (реверсивная или нереверсивная)
Срок службы передачи	год	LГ
Коэффициент использования передачи в течение года		КГ
Коэффициент использования передачи в течение суток		КС
График нагрузки привода (при переменной нагрузке)	Н∙м, с

Определяем допускаемые напряжения для колеса (табл. П74).

Определяем число заходов червяка z_1, число зубьев колеса z₂, коэффициент диаметра червяка q, межосевое расстояние а_w и модуль m, мм (табл. П75).

Выполняем расчет основных геометрических параметров передачи (табл. П78).

Проверяем передачу на контактную (табл. П79) и изгибную (табл. П82) прочность и кратковременную перегрузку (табл. П21).

5.3. Расчет открытых передач

Выполнение этого параграфа производится аналогично тому, как это сделано в п. 3.3.

5.4. Нагрузка валов редуктора

На основании требований технического задания составляем схему сил в зацеплении редуктора (рис. 5.1).

Р и с. 5.1. Схемы сил в зацеплении червячной передачи

при различных направлениях вращения двигателя

Силы в зацеплении:

окружная сила на червяке и осевая сила на колесе, Н,

F_t1=F_а2=2Т₁/d₁;

окружная сила на колесе и осевая сила на червяке, Н,

F_t2=F_а1=2Т₂/d₂;

радиальная сила на колесе и червяке, Н,

F_r2=F_r1=F_t2 ∙tgα,

где угол зацепления α=20^°; d₁ - делительный диаметр червяка; d_{2 -}делительный диаметр колеса.

Консольная нагрузка на выходные концы валов редуктора определяется так же, как в п. 3.4.

5.5. Проектный расчет валов. Эскизная компоновка редуктора

Диаметры ступеней быстроходного вала (вал-червяк) (рис. 5.2) и тихоходного вала (рис. 5.3) определяем так же, как в п. 3.5.

Р и с. 5.2. Типовая конструкция вала-червяка

Р и с. 5.3. Типовая конструкция тихоходного вала

Для тихоходного вала выбираем материал - сталь 40Х, термообработка - улучшение, твердость НВ 232…264 (табл. П5).

Эскизная компоновка (рис. 5.4) выполняется на миллиметровой бумаге формата А1 карандашом в тонких линиях, желательно в масштабе 1:1, и должна содержать две проекции - разрезы по оси червяка и колеса.

Диаметр ступицы червячного колеса, мм,

d_ст=(1,6…1,8)d_к2.

Длина ступицы червячного колеса, мм,

l_ст=(1,2…1,8)d_к2.

Диаметр и длину ступицы червячного колеса округлить до ближайшего стандартного значения из ряда Ra40.

Р и с. 5.4. Пример эскизной компоновки червячного редуктора

Зазор между торцом ступицы червячного колеса и стенкой корпуса Δ₁=1,2δ, где δ=0,04а_W+2 - толщина стенки корпуса редуктора (δ≥8 мм).

Зазор между червячным колесом и внутренней стенкой корпуса Δ₂=δ.

Зазор между червяком и дном корпуса Δ₀≥4δ.

Предварительно выбираем радиально-упорные подшипники (табл. П35) - шариковые для вала-червяка и роликовые конические для вала червячного колеса - и схему установки подшипников «враспор» (табл. П36). Параметры подшипников средней (легкой) серии выбираем по диаметру d_П1, d_П2 (табл. П38, П39) и заносим их в табл. 5.3.

Таблица 5.3