Пример расчета двухступенчатой передачи
Привод (рис1) состоит из электродвигателя мощностью Рдв = 4 кВт с угловой скоростью ωдв = 120 рад/с; z 2 = 30; z 3 = 120; угловая скорость выходного вала ωвых = 1 рад/с; межосевое расстояние редуктора а = 120 мм.
Требуется определить :
передаточное отношение привода и передаточное число редуктора;
КПД привода;
мощности, угловые скорости и вращательные моменты на валах привода;
для редуктора выполнить геометрический расчет редуктора.
Решение
Передача – двухступенчатая, понижающая. Первая ступень – червячный редуктор, вторая – открытая цепная передача
Передаточное отношение привода
и общ = ωдв / ωвых = 120/1 = 120.
рис.1
Передаточное число цепной передачи
и 2-3 = z 3 /z 2 = 120/30 = 4.
Передаточное число редуктора
и общ = и1- 2 * и 2-3 = 120, отсюда определяем
и1- 2 = и общ / и 2-3 = 120/4 = 30.
По полученному и редуктора определяем число витков (заходов) червяка
z 1 = 2.
2. Определяем по табл. 1 КПД привода:
3. Определяем мощности на валах привода:
4.Определяем моменты на валах привода:
5.Выполняем геометрический расчет червячного редуктора
( а =120 мм; z 1 = 2; и1- 2 = 30).
4.1. Из формулы и1- 2 = z 2/ z 1 определяем число зубьев на червячном колесе z 2= z 1* и1- 2 = 2·30 = 60.
4.2. Выбираем коэффициент диаметра червяка о рекомендации :
q= 0,25 z2 = о,25 · 60 =15 (принимать целое число из ряда 8. . .20).
4.3. Определяем модуль т из формулы
а = d1+d2 = т(q+ z2 ) , отсюда
2 2
т = 2 а = 2·120 = 3,2мм.
q+ z2 15+60
принимаем для модуля стандартное значение т = 3,15 мм.
4.4. Определяем основные геометрические параметры зацепления:
а) осевой шаг червяка и окружной шаг колеса
р =π т = 3,14*3,15 = 9,89 мм;
б) высота головки витка червяка и зуба червяка
ha1 = ha2 =т = 3,15 мм.
в) высота ножки витка червяка и зуба колеса
hƒ1= hƒ2 =1,2 т = 1,2*3,15 = 3,78мм.
6. Определяем геометрические размеры червяка:
а) делительный диаметр
d1 = тq = 3,15*15= 47,25мм;
б) диаметр вершин витков dа1 = d1+ 2 ha = 47,25 + 2*3,15 = 53,55 мм;
в) диаметр впадин dƒ 1 = d1 - 2 hƒ= 47,25 – 2* 3,78 = 39,69 мм;
г) угол подъема линии витка tgγ = z 1 / q= 2/15 = 0,133; γ = 7º35′40′′;
д) длина нарезанной части червяка
b1 = т(11+0,06 z2) = 3,15 (11+0,06*60) = 46,18 мм.
7.. Определяем основные геометрические размеры червячного колеса :
а) d2 = т z2 = 3,15*60 = 210 мм;
б) диаметр вершин зубьев dа2 = d2+ 2 ha = 210 + 2*3,15 = 216,3мм;
в) диаметр впадин dƒ 2 = d2 - 2 hƒ= 210 – 2*3,78 = 201,44мм;
г) наружный диаметр колеса
6 т
dа е2 = dа2 + z 1+2 =
6 ·3,15
= 216,3 + 2+2 = 221 мм,
принимаем dа е2 = 220 мм.
д) ширина зубчатого венца колеса b2 = 0,75 dа1 = 0,75* 50,4 = 37,8 мм ,
принимаем b2 = 38 мм.
8. Уточняем межосевое расстояние:
а = d1+d2 = 47,25+210 = 128,63 мм.
2 2