8. Расчет опор редуктора

Поскольку в разрабатываемом редукторе присутствует только радиальная нагрузка на валы, то выбираем радиальные шарикоподшипники. Расчет будем вести по динамической грузоподъемности, т.к. частота вращения валов больше 1 об/мин, используя следующую формулу [4]:

, (28)

где n – частота вращения вала;

L_h – время работы;

P – эквивалентная динамическая нагрузка[4]:

, (29)

Где F_a – осевая нагрузка на вал (F_a = 0);

F_r – радиальная нагрузка на вал;

V – коэффициент вращения (V = 1, т. к. вращается внутреннее кольцо);

X – коэффициент радиальной нагрузки (X = 1);

Y – коэффициент осевой нагрузки (Y = 0);

K_б – коэффициент безопасности (K_б = 1, т.к. работа идет без толчков);

K_т – температурный коэффициент (K_т = 1, т.к. рабочая температура ниже 125 С)

Наибольшая радиальная сила, действующая на вал в подшипниках, составляет:

Н

Тогда:

Н

Н,

Выберем подшипник, удовлетворяющий требованию :

Таблица 11. Параметры выбранных подшипников

Вал	1,2,3,4,5	6
Диаметр вала, мм	4	6
Подшипник	1000093	1000095
d, мм	3	5
D, мм	8	13
B, мм	3	3
r, мм	0,2	0,2
Dw, мм	1,588	1,300

КПД подшипников [4]:

, (30)

Где (31)

мм

9. Точностной расчет разрабатываемой конструкции

Приняв во внимание предъявляемые в ТЗ требований к эксплуатации, температурного режима разрабатываемого устройства, значений коэффициентов линейного расширения материалов зубчатых колёс и корпуса, назначим для всех передач 7 степень точности и сопряжение G.

Целью данного расчёт является определение общей погрешности кинематической цепи и сравнение её с допустимым значением [. Общая погрешность кинематической цепи находится как сумма кинематической погрешности цепии погрешности мёртвого хода цепи. Таким образом проверяемое условие для погрешности будет иметь вид [2]

(32)

Поскольку в ТЗ задан мелкосерийный характер производства, воспользуемся методом максимума-минимума.

9.1. Определение погрешности мертвого хода

Общая погрешность мёртвого хода состоит из люфтовой погрешности цепи и упругого мёртвого хода валов [2]

(33)

Определение люфтовой погрешности передачи.

Вычислим межосевые расстояния (см. табл. 11).

Определим по графику [2] собственную люфтовую погрешность Δφ_7H для передачи c 7 степенью точности, сопряжением H и модулем m=0.5 мм.

Определим собственную люфтовую погрешность для разрабатываемой конструкции [2]:

(34)

где K_c – коэффициент, вносящий поправку при выборе степени точности 7G. K_c = 1,6 [2].

K_m - коэффициент, вносящий поправку для модулей: m=0,6 мм: K_m = 0,9; m=0,8 мм: K_m = 0,7 [1].

Результаты представим в сводной таблице (табл.18):

Таблица 12. Значение люфтовой погрешности ступеней редуктора

	I(1)	I(2)	II(3)		II(4)	III(5)		III(6)	IV(7)		IV(8)	V(9)		V(10)
Z	18	45	17		45	17		48	17		48	17		50
m	1			1			1			1			1
aω, мм	31,5			31			32,5			32,5			33,5
Δφ`7H	8,5			8,5			8,7			9,2			9,2
Δφ`л	13,6			13,6			13,92			12,89			10,02

Найдём люфтовую погрешность передачи по формуле [2]:

(35)

Здесь ,,, и - передаточные отношения от валов редуктора к выходному валу.

Определение упругого мёртвого хода валов.

Т.к. в качестве материала для валов используется сталь, то упругий мёртвый ход вала в угловых минутах считаем по формуле [2]:

(36)

Результаты представим в сводной таблице (табл.19):

	1	2	3	4	5	6
Мк, Н*мм	52	120	320	890	2450	7000,00
l, мм	6,3	4,5	4,5	6,3	13,1	6,4
d, мм	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	6,0
Δφ`у	0,21	0,16	0,42	1,67	3,73	2,06

Определяем суммарную величину упругого мёртвого хода:

.

Суммарная величина мёртвого хода по формуле (33):

9.2. Определение кинематической погрешности

Кинематическую погрешность зубчатого колеса рассчитываем по формуле [2]:

(37)

где - допуск на кинематическую погрешность зубчатых колёс [2],

(38).

допуск на накопленную погрешность шага зубчатого колеса, допуск на погрешность профиля зуба (выбираются из таблиц [1]);

Для степени точности 7 выберем следующие значения допуска на погрешность профиля зуба:

для передач I-III m=0,5 =>

для передач IV,V 0,5<m<1 =>

Таблица 13. Расчет кинематической погрешности редуктора

	I(1)	I(2)	II(3)	II(4)	III(5)	III(6)	IV(7)	IV(8)	V(9)	V(10)
Z	18	45	17	45	17	48	17	48	17	50
d	1		1		1		1		1
Fр, мкм	22	26	22	26	22	26	22	26	24	30
	31	35	31	35	31	35	32	36	34	40
Δφ`i	16,53	7,00	17,51	7,00	17,51	6,72	15,06	5,76	12,00	4,8

Суммарную кинематическую погрешность передачи вычислим по формуле:

(39)

Общая погрешность передачи по формуле (32):

≤15`

Таким образом, спроектированная передача удовлетворяет условию точности.