
- •Казань – 2008
- •1 Общий расчет привода
- •1.1 Кинематическая схема и ее анализ. Исходные данные
- •1.2 Выбор электродвигателя
- •1.3 Кинематический расчет привода
- •Передаточное отношение определяется по формуле
- •1.4 Силовой расчет привода
- •Результаты общего расчета привода
- •2 Расчет червячной передачи
- •2.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •2.2 Выбор материала червяка и колеса
- •Ожидаемая скорость скольжения, для рассматриваемого задания
- •2.3 Допускаемые контактные напряжения
- •2.4 Допускаемые изгибные напряжения
- •2.5 Проектировочный расчет
- •2.5.1 Межосевое расстояние
- •2.5.2 Основные параметры передачи
- •2.5.3 Геометрические размеры червяка и колеса
- •2.5.4 Кпд передачи
- •2.5.5 Тепловой расчет передачи
- •2.5.6 Силы в зацеплении
- •2.5.7. Степень точности зацепления
- •2.6. Проверочный расчет
- •2.6.1. Проверочный расчет по контактным напряжениям
- •2.6.2. Проверочный расчет по напряжениям изгиба зубьев
- •3 Эскизное проектирование передачи Общие положения
- •3.1.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •3.1.2 Геометрические размеры вала и выбор подшипников
- •Диаметр вала (цапфы) под подшипники
- •3.2 Проектировочный расчет выходного вала и выбор подшипников
- •3.2.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •3.2.2 Геометрические размеры выходного вала
- •3.3 Эскизная компоновка передачи
- •4 Проверочный расчет выходного вала
- •4.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •4.2 Определение внешних нагрузок - реакций связей
- •4.3 Определение внутренних усилий в поперечных сечениях вала
- •4.4 Выбор материала. Расчет вала на статическую прочность.
- •5 Проверочный расчет подшипников выходного вала
- •5.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •5.2 Расчет динамической грузоподъемности
- •6 Расчет соединения вал-ступица выходного вала
- •6.1 Расчетная схема. Исходные данные
- •6.2 Выбор и расчет основных параметров шпонки
- •7 Выбор муфты входного вала
- •8 Эскизное проектирование корпуса редуктора
- •8.1 Основные параметры корпуса редуктора
- •8.2 Расчет стаканов подшипников
- •8.3 Эскиз корпуса редуктора
- •9 Сборка и особенности эксплуатации редуктора
1.3 Кинематический расчет привода
Целью кинематического расчета является определение угловых скоростей валов и передаточных отношений передач
ω1 = πnэл/ 30 и ω2 = πnвых/30,
где ω1 – угловая скорость вращения входного вала редуктора, равная угловой скорости вала приводного электродвигателя;
nэл – частота вращения вала электродвигателя;
ω2 – угловая скорость выходного вала редуктора;
nвых – частота вращения выходного вала редуктора.
Для рассматриваемого примера:
ω1
=
= 78,5 с-1,
ω2
=
= 2,62 с-1.
Передаточное отношение определяется по формуле
u = nэл/nвых,
где u – общее передаточное число привода.
u = 750/25 = 30.
Так как общее передаточное число uобщ = 30 находится в рекомендованном интервале передаточных чисел (в соответствии с табл.14 [4] для одноступенчатых передач), то предложенный к разработке редуктор можно выполнить с однозаходным червяком , z! = 1.
1.4 Силовой расчет привода
Задача силового расчета заключается в определении вращающих моментов на валах редуктора. Значения моментов на выходном и входном валах определяются по формулам:
Т2 = Рвых/ω2 и Т1 = Т2/(u·η),
где: Т1, Т2 – вращающие моменты на входном и выходном валах соответственно.
Числовой расчет для рассматриваемого примера:
Т2 = 2,5·103/2,62 = 954,2 Н·м;
Т1 = 954,2/30(0,7…0,92) = (45,44…34,57) Н·м.
Для дальнейших расчетов берется большее значение момента на входном валу, т.е. Т1 = 45,44 Н·м.
Рекомендуется результаты общего расчета привода свести в общую табл. 1.
Таблица 1
Результаты общего расчета привода
№ п.п |
Наименование параметра |
Обозначение |
Единица измерения |
Величина |
Примечание |
1
2
3
4 5
6
7
8
9
10 11 12 |
Мощность электродвигателя Требуемая мощность электродвигателя Мощность на выходном валу КПД привода Частота вращения входного вала Частота вращения выходного вала Передаточное число редуктора Угловая скорость вращения входного вала Угловая скорость вращения выходного вала Момент на входном валу Момент на выходном валу Диаметр вала электродвигателя |
Рэл.
Рэ тр.=Рвх.
Рвых
η nэ = n1
n2 = nвых.
u
ω1
ω2
Т1 Т2 d'э |
кВт
кВт
кВт
об/мин
об/мин
с-1
с-1
Н·м Н·м мм |
4
3,57
2,5
0,7…0,92 750
25
30
78,5
2,62
45,44 954,2 42 |
|
2 Расчет червячной передачи
Целями данного этапа работы являются определение основных геометрических параметров как червяка и червячного колеса, так и передачи в целом, а также проверка соответствия найденных параметров условиям, при которых обеспечивается работоспособность передачи, т.е. условиям прочности, температурного нагрева, удовлетворения требуемого значения КПД и т.д. Исходя из указанных целей, определяются следующие этапы работы.