4.4.2 Расчет гайки
Принимаем допускаемое напряжение материала гайки на растяжение и сжатие:
[τ]р = [τ]сж = 40 МПа, на срез - [τ]ср = 23 МПа.
Высота гайки:
(4.17)
Наружный диаметр гайки:
(4.18)
3.4.3 Выбор электродвигателя
Потребная мощность электродвигателя:
(4.19)
где ηр - коэффициент полезного действия редуктора, ηр = 0,7[3];
РТ - мощность на тихоходном валу редуктора,
(4.20)
где hT - частота вращения тихоходного вала, hT = 78 об/мин,
тогда:
Тогда потребная мощность электродвигателя равна:
Выбираем электродвигатель А02-22-2 со следующими характеристиками:
- мощность N = 1.5 кВт.
- частота вращения Ьэд = 3000 мин"1
4.4.4 Расчет червячного редуктора
Скорость поступательного движения гайки:
Ожидаемая скорость скольжения:
(4.21)
Червяк изготовлен из стали 45, закаленной нагревом ТВ4 до твердости 48-53 HRC, GT = 750 МПа[4].
Венец червячного колеса изготовлен из бронзы Бр ОЦС 5-5-5 отливкой в землю или кокель. Механические свойства бронзы: GB = 200 МПа, GT= 190 МПа.
Межосевое расстояние:
(4.22)где
Кр - коэффициент нагружения;
(4.23)
ТмЕ2 - эквивалентный момент на колесе;
(4.24)
где Кнд
- коэффициент долговечности,
(4.25)
где Кне - коэффициент эквивалентности; Кне = 0.8
NH0 - эквивалентное число циклов, NH0 -25 ∙ 107.
тогда:
Тогда: межосевое расстояние равно:
(4.26)где
n
- частота вращения винта;
Z - число заходов винта, Z = 1;
Р - шаг резьбы, р = 8мм.;
V - скорость подъема стола.
(4.27)
Тогда из уравнения (4.26) найдем частоту вращения винта:
(4.28)
Предложенное отношение червячного редуктора:
(4.29)
С учетом коэффициента скольжения электродвигателя:
Принимаем U = 8.
Число зубьев червячного колеса:
(4.30)
где Z1 - число заходов червяка, Z1 = 4
Выбираем стандартное значение Аω = 100мм.
Модуль червяка:
(4.31)
принимаем т = 5.
Коэффициент диаметра червяка:
(4.32)
Коэффициент смещения:
(4.33)
Геометрические размеры:
Делительный диаметр червяка:
(4.34)
Диаметр вершин витков:
(4.35)
Диаметр впадин:
(4.36)
Длина наружной части:
(4.37)
Диаметр делительной окружности колеса:
(4.38)
Диаметр окружности вершин зубьев:
(4.39)
Диаметр окружности впадин:
(4.40)
Ширина венца:
(4.41)
Принимаем 12 = 34мм.
Проверочный расчет по контактным напряжениям:
Окружная скорость червяка:
(4.42)
Действительная скорость скольжения:
(4.43)
гдe γ - угол падения линии витка, γ = 26°34' для q = 8 и Z = 4
тогда:
Расчетные контактные напряжения:
(4.44)
Максимальные контактные напряжения:
(4.45)
Диаметр быстроходного вала:
(4.46)
Принимаем dТ = 60мм.
Конструктивные размеры корпуса редуктора:
Толщина стенок корпуса редуктора:
(4.47)
Принимаем
= 8мм.
Толщина стенки крышки корпуса:
(4.48)
Диаметр фундаментных болтов:
(4.49)
Принимаем dB = 10мм.