Б) Расчёт люфтовыбирающего колеса.

1 – зубчатое колесо;

2 – люфтовыбирающее колесо;

3 – пружина;

4 – винт.

Рассчитаем рабочее усилие пружины по формуле согласно ([4] стр.222):

где число зубьев составного колеса, из данных ТЗ определяем

;

число зубьев, на которое производится взаимное смещение составных частей колеса, ;

крутящий момент, из расчётов выше ;

плечо действия пружины;

длина пружины.

Из конструктивных соображений примем Тогда

Сила пружины при максимальной деформации:

где относительный зазор, примем равным согласно табл.7.2 из[3].

Согласно ГОСТ 13771-86 выбираем пружину с параметрами:

Сила пружины при максимальной деформации
Диаметр проволоки , мм
Наружный диаметр пружины , мм
Жёсткость одного витка , Н/мм
Наибольший прогиб одного витка , мм

Рабочая деформация пружины:

Жёсткость определяемой пружины равна:

Необходимое число рабочих витков:

Полное число витков с зацепами:

Высота пружины в свободном состоянии:

Полная пружина с крючками:

Следовательно, конструктивные размеры пружины выбраны верно.

9. Проверочные расчёты проектируемого привода.

В следящем приводе двигатель работает всё время в динамическом режиме, поэтому уравнение моментов должно быть справедливо для номинального режима работы. Уравнение моментов на оси двигателя будет иметь вид ([2] стр.32):

где статический момент сил сопротивления на выходном валу редуктора, ;

передаточное отношение редуктора, ;

КПД редуктора;

момент инерции вращающихся частей двигателя,

;

приведённый к валу двигателя момент инерции редуктора;

момент инерции нагрузки, ;

ускорение нагрузки, .

Тогда должно выполнять условие:

Приведённый момент редуктора вычисляется по формуле:

где толщина зубчатого колеса;

диаметр колеса;

плотность материала колеса, .

№ колеса	1	2	3	4	5	6	7	8
	1.6		1.8		2.52		3.8
	6	4.8	6	4.8	6	4.8	6	4.8
	20	32	20	36	20	50.4	20	76
	7.4	38.8	7.4	62.1	7.4	238.7	7.4	1234

КПД передачи равно произведению КПД подшипников и КПД цилиндрических прямозубых передач:

Для подшипников примем

КПД пары колёс определяется по выражению:

где коэффициент перекрытия пары зубчатых колёс ,

коэффициент трения в зацеплении, для стали ;

поправочный коэффициент, рассчитываемый по формуле:

где окружная сила.

момент нагрузки;

модуль пары колёс;

число зубьев последнего колеса.

№ пары колёс	1	2	3	4
	55.1	99.2	250	950
	3.587	5.741	10.33	26
	1.732	1.465	1.262	1.105
	0.993	0.993	0.991	0.991

Общий КПД редуктора равен:

Подставляем полученные данные в формулу для расчёта момента на оси двигателя:

Двигатель проходит проверку по моменту, следовательно, он выбран верно.