1.Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

П римем предварительно КПД червячного редуктора с учётом пояснения к формуле (4.14 стр.58)

Требуемая мощность двигателя

По таблице П1[1] приложения по требуемой мощности Р = 4,125 кВт подходят асинхронные электродвигатели серии 4А закрытые, обдуваемые (ГОСТ 19523-81)

Типо-размер. |Синхр. частотаркольжение						Номинальная частота nno, об/мин До'		Передатрчн. число ир
Д1 = "100L2"		nc1 = 3000		s1= 3.4		пдв1 = 2898		up1 = 36.2
Д2 = "112M4"		nc2 = 1500		s2 = 3.7		пдв2 = 1444.5		ир2 = 18.06
Д3 = "132S2"		nc3 = 1000		s3 = 3.3		пдвЗ = 967		up3 = 12.09
Д4 = "132M8"		nc4 = 750		s4 = 4.1		пдв4 = 719.25		ир4 = 8.98

В ыберем электродвигатель трёхфазный короткозамкнутый серии 4А закрытый обдуваемый с синхронной частотой вращения 1000 об/мин 4А132S2УЗ, с параметрами P=5.5 кВт и скольжением 3.3 %. Номинальная частота вращения ⁿдв = 967

У гловая скорость

По табл. П2 диаметр выходного конца вала ротора

2. Расчёт редуктора

Число витков z1 принимаем в зависимости от передаточного числа: при u = 12.09 принимаем 4 (см. стр. 55)

Число зубьев червячного колеса

z2 = z1* u =48/36

Принимаем стандартное значение z2 = 50 (см. табл. 4.1)

При этом u=z2/z1=12.5

Отличие от заданного на 3,4% (по ГОСТ 2144 – 76 допустимое отклонение <4%)

Принимаем для червяка сталь 45 с закалкой до твёрдости не менее HRC 45 и последующим шлифованием.

Т ак как к редуктору не предъявляются специальные требования, то в целях экономии принимаем для венца чёрвячного колеса бронзу БрА9ЖЗЛ (отливка в песчаную форму).

П редварительно примем скорость скольжения в зацеплении м/с. Тогда при длительной работе допускаемое контактное напряжение [ ] = 161 МПа (табл.4.9). Допускаемое напряжение изгиба для нереверсивной работы [ ]= [ ]’. В этой формуле =0,543 при длительной работе, когда число циклов нагружения зуба

> ; [ ]’ = 98 МПа – по табл. 4.8.;

[ ] = 0,543*98=53,3 МПа

Принимаем предварительно коэффициент диаметра червяка q=10

В ращающий момент на валу червячного колеса

= =

=

Принимаем предварительный коэффициент нагрузки К=1.2

Определяем межосевое расстояние из условия контактной выносливости [формула(4.19)]:

=151,1 мм

Модуль

=4,8 мм

Принимаем по ГОСТ 2144-76 (табл. 4.2) стандартные значения m=5 мм и q=12.5

Межосевое расстояние при стандартных значениях m и q

= 160 мм

Основные размеры червяка:

Д елительный диаметр червяка

= 62,5 мм

Диаметр вершин витков червяка

= 77,5 мм

Д иаметр впадин витков червяка

= 60,5 мм

Длина нарезной части шлифованного червяка (см. формулу (4.7))

Принимаем 110 мм;

Делительный угол подъёма витка y (по табл. 4.3): при z1=4 и q=12.5 > y=17’45

Основные размеры венца червячного колеса

Делительный диаметр червячного колеса

= 250 мм

Диаметр вершин зубьев червячного колеса

= 260 мм

Диаметр впадин зубьев червячного колеса

= 238 мм

Наибольший диаметр червячного колеса

= 265 мм

Ширина венца червячного колеса (см. формулу (4.12))

мм

Окружная скорость червяка

=3,16 м/с

Скорость скольжения

=3,3 м/с

П ри этой скорости [ ] = 165.2 МПа (см. табл. 4.9) отклонение 2,5%

К тому же межосевое расстояние по расчёту было получено мм, а после выравнивания m и q по стандарту было увеличено до мм, т.е. на 6% и пересчёт

по формуле (4.19) делать не надо, необходимо лишь проверить . Для этого уточняем КПД редуктора (см. формулу (4.14)):

П ри скорости м/с приведённый коэффициент трения для безоловянной бронзы и шлифованного червяка (см. табл. 4.4) f’=0,03 и приведённый угол трения p’=1’50

КПД редуктора с учётом потерь в опорах, потерь на разбрызгивание и перемешивание масла

=0,866

П о табл. 4.7 выбираем 7-ю степень точности передачи. В этом случае коэффициент динамичности Коэффициент неравномерности распределения нагрузки (формула (4.26))

Где коэффициент деформации червяка при q = 12.5 и по табл. 4.6

П римем вспомогательный коэффициент х=0,6 (незначительные колебания нагрузки, с. 65)

Коэффициент нагрузки K=1.155

Проверяем контактное напряжение (формула (4.23))

= 145 МПа

Результат расчёта следует признать удовлетворительным, т.к. расчётное напряжение ниже допускаемого 9,4% (разрешается до 15%)

Проверка прочности зубьев червячного колеса на изгиб.

Э квивалентное число зубьев

= 56,5

Коэффициент формы зуба по табл. 4.5

Напряжение изгиба (см. формулу (4.24))

=16,5

Что значительно меньше вычисленного выше [ ] = 0,543*98=53,3 МПа