3.4. Определение диаметров валов

Рис.2

Быстроходный вал

Даметры различных участков вала определяем по следующим формулам:

;

Исходя из конструктивных особенностей редуктора принимаем d=25мм

Диаметр вала посадочных мест подшипников:

Принимаем

где t-высота буртика в мм

Диаметр основной части вала рассчитан:

,

Принимаем

где r-координата фаски подшипника.

Тихоходный вал

Диаметры участков вала определяем по следующим формулам:

принимаем d=32мм

Принимаем ;

Принимаем

Приводной вал

Диаметры участков вала определяем по следующим формулам:

принимаем d=40мм

Принимаем

;

Принимаем

3.5. Расчет цепной передачи.

Исходные данные: n₂ = 177 об/мин, T₂ = 152 Нм, U=3,5.

Назначим однорядную роликовую цепь типа ПР.

Предварительное значение шага для однорядной цепи

Ближайшие значения шагов по стандарту:

Назначение основных параметров.

Число зубьев ведущей звёздочки в зависимости от передаточного отношения.

из условия: ;делительный диаметр не должен превышать 410мм.

При

При

принимаем.

Далее расчёт будем вести для цепи с шагом

Межосевое расстояние.

Примем, что

Наклон передачи принимаем равным 30

Примем,что смазывание цепи нерегулярное. Цепь будут смазывать периодически при помощи кисти.

Определение давления в шарнире.

Найдём значение коэффициента ;

-нагрузка с небольшими ударами;

-оптимальное межосевое расстояние;

-наклон передачи менее 60;

-передача с автоматической регулировкой натяжения цепи;

-смазывание цепи нерегулярное;

-работа в две смены;

.

Окружная сила, передаваемая цепью.

Давление в шарнире однорядной цепи.

Однорядная цепь не подходит.

Найдём давление в шарнире для двухрядной цепи при :

Для дальнейших расчётов принимаем цепь 2ПР-19,05-6360.Её параметры: Р=19,05мм,

Диаметр ролика d=12,7 мм, расстояние между внутренними пластинами ,

Ширина внутренней пластины h= 18,08 мм, расстояние между рядами ,

Наибольшая ширина звена b=68 мм.

Число зубьев ведомой звёздочки.

Принимаем

Частота вращения ведомой звёздочки.

Делительный диаметр ведущей и ведомой звёздочки.

Диаметр окружности выступов ведущей и ведомой звёздочки.

Диаметр ведущей и ведомой звёздочки.

Принимаем: ;

Ширина зуба звёздочки.

Ширина зубчатого венца звёздочки.

потребное число звеньев цепи.

Принимаем

Уточнённое межосевое расстояние.

Полученное значение а’ уменьшаем на .

Окончательное значение межосевого расстояния:

Нагрузка на валы звёздочек.

3.6. Расстояния между деталями передачи

Зазор между поверхностями вращающихся колёс и стенками корпуса

,

где L-наибольшее расстояние между внешними поверхностями деталей передачи,мм.

Расстояние между дном корпуса и поверхностью червяка

Принимаем b_o=40мм.

3.7. Расчет магнитных подшипников

Рассмотрим подвес сферического ротора в осесимметричном поле цилиндрического электромагнита броневого типа (рис. 2-2).

этот случай отражает характерные свойства разнообразных устройств электромагнитного подвеса.

Для описания положения сферы в пространстве достаточно ввести две координаты: у — расстояние центра сферы от продолженной вниз про­дольной оси магнита и (х₀+х) — ширину зазора между электромагнитом и сферой. Направление отклонения центра сферы от вертикальной оси в силу симметрии системы безразлично.

Э

Рис. 2-2. Магнитный подвес

сферы.

лектромагнитная сила, действующая на сферу, может быть представлена двумя составляющими. Одна составляющая направле­на вдоль продольной оси магнита. Назовем ее продольной и обозначим F_х. Другая составляющая действует в горизонтальном направлении по линии смещения центра сферы от продольной оси магнита. Эту боковую составляющую обозначим F_у.

Имеем:

Каждая составляющая зависит от координат х и у, диаметра сферы, м. д. с. и свойств материала, размеров и конфигурации электромагнита. Считая переменными координаты х, у и ток і обмотки, можем записать:

Fх=Fу{х, у, іω); Fу=Fу(х, у, іω) . (2-13)

Зависимости (2-13) для подвеса сферы в поле осесимметричного электромагнита (рис. 2-2) были получены экспериментально В. П. Желтовым [23]. На рис. 2-3 приведены полученные в [23] зависимости вертикальной силы F_х электромагнита от намагничивающей силы при различных зазорах (рис. 2-3,а) и зависимости F_х от зазора при различных значениях намагничивающей силы (рис. 2-3,6). На рис. 2-4 приведены зависимости боковой силы Р_у от бокового смещения при различных значениях м. д. с. Приводимые кривые были получены на специально сконструированной измерительной установке со сферами различных диаметров. Электромагнит и сферы изготавливались из Электротехнической стали марки «Э». Зазор между сферой и электромагнитом из- мерялся с точностью до 0,05 мм. Боковые и вертикальные силы измерялись динамометрами.

Рис. 2-4. Зависимость боковой силы электромагнита от боко­вого смещения и намагничи­вающей силы.

1 - iω = 675 А; 2 - iω = 500 А; 3 - iω =375 А; 4 - iω = 250 А.

Как видно из графика рис. 2-4, боковая сила при малых смещениях растет с увеличением смещения, достигает максимума и при дальнейшем увеличении смещение уменьшается до нуля. Отклонение у_макс, соответствующее максимуму боковой силы, почти не зависит от м. д. с. Экспериментальное исследование показывает, что в широкой области изменения зазора и диаметра сферы у_макс не зависит и от этих величин. Зависимость боковой силы от смещения у может быть приближенно аппроксимирована формулой [23]

(2-14)

в которой с изменением прочих параметров изменяется только максимальная боковая сила F_yмакс- При малых смещениях у боковую силу можно описать линейной

функцией

где к₂ — крутизна силовой характеристики.

Исследование зависимости крутизны характеристики боковой силы (2-23) от диаметра сферы d_cф показывает, что существует максимум функции к₂(d_сф). При размерах электромагнита d_С=16 мм, d_н=48 мм, l_с=70 мм с увеличением диаметра сферы начиная с 50 мм рост крутизны силовой характеристики замедляется, достигает максимума при диаметре 70—80 мм и при дальнейшем увеличении диаметра начинает уменьшаться.