4 Расчеты, подтверждающие работоспособность конструкции
4.1 Выбор электродвигателя.
Определяем КПД привода:
Значение КПД
червячная
передача
муфта
подшипники
качения
Сила сопротивления будет равна
Требуемая мощность электродвигателя рассчитывается по формуле:
где 
–
сила сопротивления;
–скорость перемещения стола
Определяем частоту вращения винта в передаче винт гайка по формуле:
Выбираем
асинхронный двигатель ДИД 6.1
Передаточное отношение редуктора
4.2 Расчет червячной передачи. [3]
Делительный диаметр червяка:
где
-
число модулей в делительном диаметре
червяка, или коэффициент диаметра
червяка,
модуль
червяка.
По ГОСТ 21354-87 определяем модуль зуба:
вспомогательный коэффициент. Для
прямозубых передач
.
число зубьев первого колеса
– момент сопротивления
коэффициент ширины, из конструкторских
соображений принимаем
.
коэффициент,
учитывающий неравномерность нагрузки
венца, принимаем по ГОСТ 21354-87,
коэффициент, учитывающий форму зуба и
неравномерность распределения нагрузки
по длине контактных линий, принимаем
по ГОСТ 21354-87,
допускаемое изгибное напряжение,
определяем по формуле:
базовый предел выносливости зубьев,
принимаем по ГОСТ 21354-87,
.
коэффициент
долговечности, принимаем по ГОСТ
21354-87,
4.
Выбираем модуль зубьев в соответствии со стандартным рядом модулей (ГОСТ 9563-60 СТ СЭВ 310-76) из 1-го ряда предпочтительности m=2 мм
Делительный угол подъёма линии витка:
где
число витков червяка
Диаметр вершин витков:
Диаметр впадин витков:
Длина нарезанной части червяка:
Примем
мм
Основные геометрические размеры венца червячного колеса.
Делительный диаметр:
где
число
зубьев колеса
Диаметр вершин зубьев:
где
коэффициент
смещения инструмента.
Диаметр впадин зубьев:
Наибольший диаметр червячного колеса:
Межосевое расстояние передачи:
4.3 Расчет вала
Силы, действующие на вал при параметрах двигателя
Горизонтальная плоскость
Реакции опор
Изгибающие моменты
Вертикальная плоскость
Реакции опор
Изгибающие моменты
Суммарные моменты
Рис 4.3.1 – Схема расчета
Эквивалентные моменты
Проверка вала на прочность по эквивалентному моменту.
В проверочном расчёте рассчитывается требуемый диаметр вала
Условие прочности [3]
где
диаметр вала;
расчётный диаметр:
где
эквивалентный момент;
допускаемые напряжения изгиба:
Расчет вала поз 55
Окружная
Радиальная
Горизонтальная плоскость
Реакции опор
Изгибающие моменты
Рис 4.3.2 - Эпюры сил
Вертикальная плоскость
Реакции опор
Изгибающие моменты
Суммарные моменты
Эквивалентные моменты
Проверка вала на прочность по эквивалентному моменту.
В проверочном расчёте рассчитывается требуемый диаметр вала
Условие прочности [5]
где диаметр вала;
расчётный диаметр:
где эквивалентный момент;
допускаемые напряжения изгиба, МПа:
