Расчетная часть
Дано по условию:
Скорость магнитной ленты V, м/с = 0,25м/с
Диаметр моноролика, D мм = 50мм = 0,05м
Момент на моноролике, Т Нм = 0,4 Нм
Мощность двигателя ШДР – 521 = 5,4 Вт
Z1 = 4
mt = 0,8
Максимальный статический момент, Тс max = 0,64 Нм
1 2
1.Двигатель ШДР-521
2.Червячная передача
3. Моноролик
3
-
мощность на моноролике:
Pмр = мрT = мр = 2Vмр/Dмр = 10 =100,4 = 4 Вт
-
мощность привода:
Pпр = Pмр чп чп = 0,8 = 4/0,8 = 5 Вт
Из таблицы
-
угловая скорость двигателя:
д = ш / 180 ш = 9 = 3,146009/180 95
= 600
по условию
Pд Pпр так как 5,4 5
-
передаточное число червячной передачи:
U = д / мр = 95/10 = 9,5
-
число зубьев колеса:
Uчп = Z2 / Z1; Z1 = 4 Z2 = Uчп Z1 = 9,54 = 38
Z1 – число заходов червяка = 4
Z2 – число зубьев колеса = 38
-
скорость на валиках:
n1 = nд ; n2 = n1 / Uчп = 95 / 9,5 = 10 об/мин
-
расчёт моментов:
-
на валу Т = Тмр = 0,4 Нм
-
на валу Т = Тмр / Uчп чпп = чп = 0,8
п = 0,9
= 0,4 / 9,50,80,9 0,05 Нм по таблице
таблица
-
Вал
Вал
Т
0,05
0,4
n
95
10
Расчет зубчатой передачи:
-
Размеры червяка и размеры колеса:
Червяк
Диаметр делительной окружности червяка: d1= 6,4 мм
Диаметр цилиндра выступа червяка: dа1= d1 + 2mx= mx (q +2) = 0,8 (8+2) = 8 мм
Диаметр цилиндра впадин червяка: df1=d1 - 2,5mx=mx(q + 2,5)=0,8(8 – 2,5)=4,4 мм
Колесо
Диаметр колеса в среднем сечении: d2 = mt z2 = 0,8 мм
Диаметр окружности вершин зубьев: df2 = d2 – 2mt = mt (z2 +2) = 0,8 мм
Диаметр окружности впадин колеса: df2 =d2 –2,5mt=mt(z2 +2,5)=0,8 мм
условие прочности на изгиб находится по формуле:
f = 1,4Т2Уf K / Z2mtb2 [f]
Т2 – крутящий момент на валу колеса
Уf – коэф. прочности зуба, определяемый в зависимости от приведённого числа зубьев колеса Zv2 по таблице.
К – коэф. нагрузки
b2 – ширина зубчатого венца
mt – торцевой модуль колеса
Zv2 = Z2 /Cos3 в где в – угол подъёма винтовой линии червяка
Угол в выбирается по существующим стандартам, причём
чем больше заходов, тем больше угол подъёма винтовой
линии:
Z1 = 4 => в = 8 26 мы взяли 18
Zv2 = Z2 /Cos3 18 = 38/0,8 48
При Zv2 = 48 смотрим по таблице 2,4 коэф. прочности зуба Уf = 1,45
Число К выбираем из условия К = 1,15 1,35, возьмём К = 1,3
Ширину колеса b2 принимают следующим образом,
При Z1 = 4 5 => b2 = 0,67 da
Подставляем все эти данные в формулу:
f = 1,4Т2Уf K / Z2mtb2 = 1,40,41,451,3 / 380,80,67 51,82 Мпа
[f] – для бронзы БрОФ – 10 – 1 = 62 МПа, соответственно
условие прочности на изгиб выполняется т.к. f [f]
условие прочности по контактным напряжениям [н]:
Условие прочности по контактным напряжениям находят по данной
формуле:
н = 170/ Z2/q (Z2/q+1/a)3 Т2К [н]
Данная формула предназначена для расчёта бронзового колеса Е=1,27105 МПа.
работающего в паре со стальным червяком Е=2,1105 МПа. Допустимое контактное напряжение [н] находят по таблице 2,5 при скорости скольжения. Поэтому, чтобы найти контактное напряжение [н] нам необходимо узнать скорость скольжения Vс.
Vс= V1/Cosв = V2/Sinв V1 – окружная скорость на червяке
V2 – окружная скорость на колесе
n1 – угловая скорость червяка
V1= d1n1/2 =0,006952 25 d1 – диаметр делительной окружности червяка, мм
в – угол подъёма винтовой линии
для нахождения d1 (d1=qmx) необходимо найти q.
q определяется по СТ СЭВ 267-76 из стандартного ряда чисел. q = 8
mx=Рх / = mt=0,8
тогда d1 = 80,8 = 6,4 мм = 0,006м
Vс= 25/0,95 26
По скорости скольжения определяем материал
червячной передачи:
материал колеса: бронза БрОФ-10-1
материал червяка: сталь 45х
Найдём межцентровое расстояние по формуле:
a= mt/2(q+Z2)=0,446=18,4
подставляем все найденные параметры в формулу:
н = 35,7 0,010,41,3 = 0,07 МПа [н]
т.к. [н]=125МПа для БрОФ-10-1 и при Vс 6,0 м/с (по таблице2.5)
Проверка вала на кручение
Mk/Wp [*] = 0,4/2 =0,2 мПа [*] = 25 мПа
Mk – крутящий момент вала
Wp – полярный момент сопротивления
Подбор подшипника по валу из таблицы 2.1
Подбор подшипника подбирается по минимальному диаметру вала: dmin = 10мм
Что соответствует подшипнику усл. № 900
его размеры: D = 22
B = 6
r = 0,5
C = 2,62
C0 = 1,38
Список литературы:
-
Н. М. Менькова И. Н. Бондарь М. В. Степаненко "Проектирование передач вычислительных систем и измерительных приборов"
-
Курс лекций за текущее полугодие
-
Н. М. Менькова Г. Б. Ургапова "Проектирование механических устройств измерительных приборов и вычислительных систем"
Е. А. Данилкин 1999 г.