Раздел 2 кинематический расчёт привода

Частота вращения валов привода:

мин^-1; (2.1)

мин^-1; (2.2)

мин^-1; (2.3)

Угловая скорость вращения валов привода:

с^-1; (2.4)

с^-1; (2.5)

с^-1; (2.6)

Определяем мощность на валах привода:

кВт; (2.7)

кВт; (2.8)

кВт; (2.9)

кВт. (2.10)

Определяем вращающие моменты на валах привода:

Н∙м; (2.11)

Н∙м; (2.12)

Н∙м; (2.13)

Н∙м. (2.14)

Результаты кинематического расчета заносим в таблицу 2.3:

РАЗДЕЛ 3

ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

3.1 Срок службы приводного устройства

Срок службы приводного устройства определяем по формуле:

(3.1)

где L_г – срок службы привода. По заданию L_г = 6 лет;

t_с – продолжительность смены, ч. Принимаем по рекомендации [1] t_с = 8 ч;

L_с – число смен. Принимаем L_с = 1;

ч (3.2)

По рекомендации [1] из полученного значения L_h необходимо вычесть 10…25% часов на профилактику, текущий ремонт, нерабочие дни.

ч (3.3)

3.2 Выбор материала

По таблице 3.1[1] при мощности Р=1,1 червяк изготовляется из стали 40х с твёрдостью ≥45HRC термообработка улучшенная закалка твч по таблице 3,2[1] для стали 40х-твёрдость 45...50HRC

[]_в=900Н/мм²

[]_Т=750Н/мм²

определяем скорость скольжения

(3.4)

в соответствии со скоростью скольжения по таблице 3.5[1] из группы 3 выбираем сравнительно дешевый чугун СЧ18, полученный литьём в землю.

_B=355Н/мм²

Для материала венца червячного колеса по таблице 3.6[1] определяем допускаемые контакты []_н и изгибные []_Fнапряжения

а) при твёрдости витков червяка ≥45HRC

[]_н=200-35v_s=200-35*1.39*=151,2Н/мм² (3.5)

где v_s-скорость скольжения

так как червяк расположен вне масляной ванны, то []_н уменьшаем на 15%

[]_н=151,2*0,85=128,5 (3.6)

б) коэффициент долговечности

(3.7)

где N=573*_L_h=573*13140=12089690.5циклов (3.8)

для передачи берём

[]_F=0,075*_ви*K_FL=0.075*128.5*0.66=10.18 Н/мм² (3.9)

Раздел 4 Расчет закрытой червячной передачи.

4.1 Проектный расчет.

Определим межосевое расстояние по формуле:

мм (4.1)

Принимаем по рекомендации [1] стандартное межосевое расстояние a_w=195 мм.

Выбираем число витков червяка z₁ :

_{z1 зависит от передаточного числа редуктора uзп}

_Uзп=25

Принимаем z₁=2

Определим число зубьев червячного колеса

z₂=z₁ U_зп=2 25=50 (4.2)

Определим модуль зацепления:

(4.3)

Значение модуля m округлить в большую сторону до стандартного m=6.3

Из условия жесткости определить коэффициент диаметра червяка

(4.4)

полученное значение q округлить до стандартного из ряда чисел q=11.2

Определим коэффициент смещения инструмента х

. (4.5)

По условию неподрезания и незаострения зубьев колеса значение х допускается до -1<х<+1. Условие выполняется -1< 0,352<+1

Определить фактическое передаточное число u_ф и проверить его отклонение

u от заданного u

(4.6)

(4.7)

Определить фактическое значение межосевого расстояния а_w ,мм

(4.8)

определить основные геометрические размеры передачи, мм

При корригировании исполнительные размеры червяка не изменяются; у червячного колеса делительный d₂ и начальный d_w2 диаметры совпадают, но не изменяются диаметры вершин d_a2 и впадин d_f2

а) основные размеры червяка :

делительный диаметр

d₁=q m=11.2 6,3=70,56мм (4.9)

начальный диаметр

d_w1=m(q+2x)=6,3(11.2+2 0,352)=75мм (4.10)

диаметры вершин витков

d_a1=d₁+2m=70,56+2 6,3=83,16мм (4.11)

диаметры впадин витков

d_f1=d₁-2.4m=70,56-2.4 6,3=55,44мм (4.12)

делительный угол подъема линии витков

γ=arctg(z₁/q)= arctg(2/11.2)=0.176 (4.13)

длина нарезаемой части червяка

b₁=(10+5.5 |x|+z₁)m+C=(10+5.5 0,352|) 6,3+12.5=100,41 (4.14)

где х коэффициент смещение р4.п6 [1]

С=100 m/z₂=100 6,3/50=12,6 (4.15)

б) Основные размеры венца червячного колеса

делительный диаметр

d₂=d_w2=m z₂=6,3 50=315мм (4.16)

диаметр вершин зубьев

d_a2=d₂+2m(1+x)=315+2 6,3(1+0,352)=332,04мм (4.17)

наибольший диаметр колеса

d_ам2≤d_a2+6 m/(z₁+2)=315+6 6,3/(2+2)=341,49мм (4.18)

диаметр впадин зубьев

d_f2=d₂-2 m(1.2-x)=315-2 6,3 (1.2-0,352)=304,32мм (4.19)

ширина венца

b₂=0.355 a_w=0.355 195=69,225мм (4.20)

радиусы закругления зубьев

R_a=0.5 d₁-m=0,5 70,56-6,3=28,98мм (4.21)

R_f=0.5 d₁+1.2 m=0,5 70,56+1.2 6,3=42,84мм (4.22)

условный угол обхвата червяка венцом колеса 2δ

sinδ=b₂/(d_a1-0.5m)=69,225/(83,16-0.5 6,3)=0.86  (4.23)

Определенные геометрические параметры представлены на рис. 4.1

рисунок 2 Геометрические параметры червячной передачи