- •1.Общий расчет привода
- •2.1 Исходные данные для расчета червячной передачи
- •2.2 Установление основных данных
- •Режим нагружения:
- •2.3 Выбор материалов червячной передачи и профиля червяка
- •2.4. Определение основных размеров
- •Червяк.
- •Червячное колесо.
- •2.7. Уточнение кпд передачи, крутящего момента и мощности на червяке
- •2.9 Проверочный расчет по контактным напряжениям
- •4.10. Проверочный расчет зубьев колеса на прочность при изгибе
- •2.11. Проверочный расчет тела червяка на прочность
- •12. Проверка жесткости вала червяка
1.Общий расчет привода
1.1 Мощность на приводном валу
(
Примем
=0,99
[1],c.5,т.1
1.2 Частота вращения приводного вала

1.3 Требуемая мощность двигателя

1.3.1 Общий КПД
[1],с.6,т.1
1.4 Выбор электродвигателя
Выберем двигатель номинальной мощностью 3 кВт, который будет работать с перегрузкой в 20% нагрузки по таблице:
|
№ двигателя
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Синхронная частота вращения |
3000 об/мин |
1500 об/мин |
1000 об/мин |
750 об/мин |
|
Асинхронная частота вращения двигателя |
2840 об/мин |
1435 об/мин |
955 об/мин |
700 об/мин |
1.4.1 Общее передаточное число (при использовании каждого из представленных в таблице двигателей)

При
использовании двигателя №1:

При
использовании двигателя №2:

При
использовании двигателя №3:

При
использовании двигателя №4:

1.4.1.1 Для того, чтобы окончательно определиться с выбором двигателя определим общее передаточное (ориентировочное) число привода:

Предположим,
что в червячной передаче будет использован
червяк с числом витков
.
При таком червяке передаточное число
передачи равно:
[1],с.10,т.4.
Окончательно принимаем двигатель, который рекомендуется использовать при передаточном числе, близком к общему передаточному числу привода, определенному выше. Таким электродвигателем является - двигатель № 2: 4А100S4(Pном=3 кВт;n1=1435 об/мин).
1.5. Разбивка общего передаточного числа



1.6 Таблица общего расчета привода
|
Валы
|
1 |
2
|
3 |
4
| |||||
|
Передача |
Компенсирующая муфта
|
Червячная передача
|
Цепная передача
| ||||||
|
КПД |
0,98
|
0,9
|
0,97
| ||||||
|
Передаточное число U |
1 |
16 |
1,88 | ||||||
|
Частота вращения, n об/мин |
1435 |
1435 |
89,7 |
47,8 | |||||
|
Мощность P(кВт) |
3,75 |
3,68 |
3,31 |
3,21 | |||||
|
Крутящий момент T(Нм) |
25,0 |
24,5 |
352 |
641 | |||||
1.6.1 Частота вращения вала 3:

1.6.1.1 Частота вращения вала 4:

1.6.2 Мощности Р2,Р3,Р4 найдем, умножив мощности Рn-1 на значения К.П.Д передач:



1.6.3 Определим крутящие моменты, передаваемые каждым из валов привода
[2],c.52




Проектировочный расчет
2.1 Исходные данные для расчета червячной передачи
=352Нм
– момент на валу червячного колеса
=
1435 об/мин – частота вращения червяка
=
89,7 об/мин – частота вращения вала колеса
u = 16,0 – передаточное число червячной передачи
Lh = 8000 часов – ресурс редуктора
Расположение червяка – нижнее
2.2 Установление основных данных
2.2.1
Число витков червяка –
.
В пункте 1.5 при
выборе передаточного
=2.
[1], c.14.
2.2.2 Число зубьев червячного колеса с округлением до целого числа
,0
2.2.3 Уточненное передаточное число
,0
По ГОСТ 2144 – 76 примем передаточное число U=16.
2.2.4 Частота вращения вала червячного колеса

2.2.5 Ориентировочная скорость скольжения в зацеплении
.
[2], c.83
=
4,56 м/с
Получившееся у нас значение скорости скольжения в зацеплении окончательно мы принимать не будем, т.к. на данном этапе проектирования был произведен предварительный расчет.
2.2.6 Ориентировочный К.П.Д. передачи

2.2.6.1 Приведенный коэффициент трения в зацеплении
tg2,15=
0,36
2.2.6.1.1 Приведенный угол трения

По ГОСТ 19672-74 ( [4], c.3) приведенный угол трения определим следующим образом:
=

2.2.7 Коффициент диаметра червяка – q.
,00
По ГОСТ 2144 – 76 примем коэффициент диаметра червяка q = 12,5 [3], c. 402, т.110
2.2.8 Расчетная нагрузка
В работающей передаче из-за деформации ее деталей, неточностей изготовления и сборки передаваемая нагрузка неравномерно распределяется по линиям контакта; кроме того нагрузка увеличивается за счет динамических сил в зацеплении. Поэтому при расчетах используют, так называемую, расчетную нагрузку отличающуюся от номинальной на коэффициент нагрузки – K.
2.2.8.1 Коэффициент нагрузки
К=Кβ
=
1,01
1,19
= 1,20
2.2.8.1.1 Коэффициент неравномерности распределения нагрузки вдоль линии контакта вследствие деформации червяка.

2.2.8.1.1.1 Средняя относительная нагрузка передачи
ср=
0,59
Здесь: T max – максимальный длительнодействующий вращающий момент
Ti; t i; n I – соответственно вращающий момент, время работы и частота вращения на i-ступени блока нагружения.
