10.1 Кинематический расчёт привода

Вначале по заданной кинематической схеме привода и табличным данным [15, с.23] определяется ориентировочный общий коэффициент полезного действия. Затем оценивается требуемая мощность электродвигателя как отношение заданной мощности на выходе к ориентировочному к.п.д. Примерные обороты двигателя заданы, что позволяет оценить синхронные обороты (это ближайшее большее число из ряда 3000; 1500; 1000; 750 об/мин) . По таблицам [15, c.26] выбирается ближайший двигатель большей мощности (чем расчётная) с соответствующими синхронными оборотами. В дальнейшем в расчёт принимаются его номинальные обороты, определяемые как

n _нач = n _c  ( 1 ­– S / 100 ) ,

где S – скольжение, находится и таблиц [15, с.27] .

Определяется общее передаточное отношение привода как частное от деления номинальных оборотов двигателя на заданные обороты тихоходного вала. Производится разбивка передаточного отношения по ступеням и механизмам. Применительно к заданию рекомендуется выбирать передаточное отношение ременной передачи в пределах 2 – 3, при разбивке передаточного отношения по ступеням редуктора пользоваться рекомендациями [15, c.51] , а также числами из единого ряда, рекомендациями по выбору наибольшего передаточного числа в одной ступени. Все полученные числа следует считать ориентировочными и подлежащими уточнению при окончательном расчёте соответствующих механизмов. При этом допускаются отклонения на  4 % от заданного передаточного отношения или заданных оборотов тихоходного вала.

10.2 Проектный расчёт механических передач

Расчёт следует начинать с анализа переменной нагрузки, циклограмма которой задана. Сначала вычисляется коэффициент эквивалентности, представляющий собой отношение условной эквивалентной постоянной нагрузки, предельной для заданных долговечности и циклограммы нагружения, к максимальной нагрузке цикла. Формулы получены при принятии линейной гипотезы суммирования повреждений и логарифмически линейной аппроксимации наклонной ветви кривой усталости. Затем для каждого элемента механической передачи может быть вычислен коэффициент долговечности, так как после кинематического расчёта известны обороты валов, а в задании указаны материалы и термообработка. Коэффициент долговечности представляет собой отношение допускаемых нагрузок к максимальным в цикле и не может быть больше единицы. Если при расчёте он получается больше единицы, это означает, что даже длительности действия только максимальных нагрузок цикла достаточно для разрушения и допускаемые нагрузки должны быть равны максимальным, т.е. коэффициент долговечности следует принимать равным единице.

После расчёта коэффициентов долговечности имеющихся данных достаточно для проектного расчёта механической передачи. Все необходимые материалы по расчёту цилиндрической и конической передач приведены в [15, c.73] , по расчёту планетарной передачи – в [15, c.141] , для расчёта червячной передачи – в [15, c.179] , ременной передачи – в [15, c.256] . Коническую передачу следует проектировать с круговыми зубьями, червячную – с опорой на подшипники качения, ременную передачу выбирать с клиновыми ремнями.

Особенностью стандартизованных параметров зубчатых и червячных передач является то, что в условиях картерной или другой закрытой смазки лимитирующим разрушением является контактное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев, а основным расчётом, по которому определяются размеры передач, – расчёт на

контактную прочность. Расчёт зубьев на изгиб выполняется как проверочный. Коррекцию передач следует производить только с целью вписывания в стандартное межосевое расстояние или устранения подрезания зубьев. Коррекцию с целью повышения несущей способности [15, c.110] производить не следует.

При выборе основных параметров червячной передачи следует пользоваться данными [15, c.218] .

При проектировании клиноременной передачи, если при первом просчёте не удаётся сразу обеспечить требуемый ресурс работы, необходимо увеличить диаметр ведущего шкива и повторить расчёт. При этом не следует забывать, что увеличение диаметра уменьшает напряжение изгиба в ремне, что увеличивает долговечность примерно в шестой степени отношения диаметров шкивов. Соответствующий коэффициент следует учитывать при повторном расчёте долговечности ресурса после увеличения диаметра ведущего шкива.

При компоновочном прочерчивании передачи следует обратить внимание на возможность и рациональность смазки. В частности, для реализации в многоступенчатом редукторе наиболее простой системы смазки – смазки окунанием без разделения масляных ванн – необходимо иметь примерно одинаковые диаметры колёс ступеней передач. В червячной и конической передаче малые размеры червяков и колёс приводят к затруднениям при организации смазки окунанием, так как подшипники получают избыток смазки и греются. Из рассмотренных примеров видно, что после прочерчивания часто возникает необходимость в изменении некоторых параметров передач и повторном расчёте и вычерчивании. При этом результаты предыдущего расчёта можно считать предварительными.