2.5. Определение кинематических параметров привода.

Кинематические и силовые параметры привода рассчитываются на валах привода из требуемой (расчетной) мощности двигателя и его номинальной частоты вращения при установившемся режиме.

Таблица 2.5.1. Кинематические параметры привода

Параметр	Вал	Последовательность соединения элементов привода по кинематической схеме
		ДВ - ОП - ЗП - М - ИО
Частота вращения n, об/мин	ДВ	nном = 950
	Б	n1= nном / uоп = 950 / 2,71 = 351
	Т	n2= n1 / uзп = 351 / 6,3 = 55,71
	ИО	nио = n2 = 55,71
Угловая скорость ω, 1/с	ДВ	ωном =πnном / 30 = 3,14∙950 / 30 = 99,48
	Б	ω1= ωном / uоп = 99,48 / 2,71 = 36,76
	Т	ω2= ω1/ uзп = 36,76 / 6,3 = 5,83
	ИО	ωио= ω2 = 5,83

2.6. Определение силовых параметров привода.

Таблица 2.6.1. Силовые параметры привода

Параметр	Вал	Последовательность соединения элементов привода по кинематической схеме
		ДВ – ОП – ЗП – М - ИО
Мощность P, кВт	ДВ	Рдв = 2,2
	Б	Р1= Рдв ηопηпк = 2,2∙0,97∙0,995 = 2,12
	Т	Р2= Р1 ηзпηпк = 2,12∙0,97∙0,995 = 2,05
	ИО	Рио = Р2 ηмηпк = 2,05∙0,98∙0,995 = 2
Вращающий момент Т, Н∙м	ДВ	Тдв = Рдв /ωном = 2,2∙103 / 99,48 = 22,13
	Б	Т1= Тдв uоп ηопηпк = 22,13∙0,97∙2,71∙0,995 = 57,77
	Т	Т2= Т1 uзп ηзпηпк = 57,77∙6,3∙0,97∙0,995 = 351,25
	ИО	Тио = Т2 ηмηпк = 351,25∙0,98∙0,995 = 342,5

Эскизный проект

3. Выбор материала зубчатых колес.

В условиях индивидуального и мелкосерийного производства для малонагруженных и средненагруженных передач, а также в открытых передачах с большими габаритами колес выбирают в качестве материала черные и цветные металлы. Для обеспечения чистового нарезания зубьев или винтовой поверхности у червяков после термообработки, высокой точности изготовления и хорошей прирабатываемости зацеплений выбирают материал шестерни и колеса с твердостью H≤350HB.

В целях увеличения технического уровня редуктора (снижения массы и габаритов передачи), уменьшения стоимости и унификации конструкции деталей и оснастки для их изготовления в качестве материала назначают марку металла с более высокими показателями по твердости с учетом следующих условий.

При H≤350HB должно обеспечиваться условие HB_ср1- HB_ср2 = 20…50, а также для сокращения затрат на термообработку деталей нестандартных редукторов рекомендуется способ упрочнения, который называется «улучшение». Улучшение – это комбинированная термообработка, состоящая из закалки (нагрев до 760°С и быстрое охлаждение), а также высокого отпуска (нагрев до550°С и охлаждения вместе с печью), предназначенного для снятия напряжений в материале после закалки.

Определение средней твердости поверхностей зацепления шестерни HB_ср1 и колеса HB_ср2 производится, как среднее арифметическое предельных значений твердости выбранного материала по формуле:

HB_ср=0,5 (HB1 + HB2)

HB_ср1=0,5 (269 + 302) = 285,5

HB_ср2=0,5 (235 + 262) = 248,5

Проверка по приведенному моменту на тихоходной ступени редуктора по формуле:

Т₂ / u_зп ≥ к

где к = 70 – для цилиндрической передачи

T₂ - вращающий момент на валу зубчатого колеса, Нм;

u_зп- передаточное число редуктора.

Т₂ / u_зп = 351,25 / 6,3 = 55,75

Так как неравенство по приведенному моменту не выполняется, то твердость материала шестерни назначаем с учетом неравенства H≤350HB. Исходя из допустимых размеров заготовки и относительного значения стоимости, а также повышения показателей унификации шестерню и колесо изготавливают из стали 40Х. При этом проверяется условие:

HB_ср1- HB_ср2 = 20…50

HB_ср1- HB_ср2 = (269 + 302)/2 – (235 + 262)/2 = 37

Таблица 3.1. Параметры материалов.

Марка материалов (стоимость)	Заготовка шестерни Dпред, мм	Заготовка колеса Sпред, мм	Термообработка	Твердость деталей		Скорость скольжения в червячной паре V, м/с	σв	σт	σ-1
				поверхности	сердцевины		Н/ мм²
40Х(1,3)	200	125	У	235…262НВ		2	790	640	375
40Х(1,3)	125	80	У	269…302НВ		2	900	750	410