1.2.2. Расчет прямозубой зубчатой передачи им
а) Определение межцентрового расстояния.
Вращающееся водило планетарной части редуктора является валом для малой шестерни прямозубой передачи.
Распределяем передаточное отношение редуктора 25, состоящего из планетарной и цилиндрической передач так, чтобы на выходе n2 = 30 об/мин.
Ранее приняли для
планетарной передачи
,
то для прямозубой:
.
Для расчета минимального межосевого расстояния по контактным напряжениям, используем формулу:
;
см.
б) Компоновка редуктора и уточнение геометрических размеров.
Проверим, будет ли удовлетворять полученное А условиям сборки (компоновки) (см. рис. 1.1).
d2
d1
Рис. 1.5. Компоновка ИМ
Из условия сборки:
мм,
где dв – диаметр неподвижного колеса планетарной передачи; Δ – толщина корпуса; S – зазор между корпусом ИМ и корпусом передачи винт-гайка; dг – диаметр корпуса передачи винт-гайка (см. рис. 1.1 и часть 1 рис. 1.1).
Принимаем окончательно А из нормального ряда: 150 мм.
Определяем геометрические размеры:
мм.
мм.
После уточнения d1 и d2 определяем числа зубьев и модуль.
Для определения ширины колёс b используем формулу:
,
где ψА – коэффициент ширины зуба по межцентровому расстоянию A, по рекомендациям принимаем ψА = 0,45.
мм.
Для определения модуля m используем формулу:
,
где ψm – коэффициент ширины зуба по модулю, принимаем по рекомендациям ψm = 25.
мм.
Принимаем из нормального ряда – m = 3 мм.
Определяем числа зубьев:
,
условие неподрезания зубьев выполняется.
.
Уточняем диаметры:
d1 = 3 · 18 = 54 мм;
d2 = 3 · 82 = 246 мм;
мм.
Проверяем пересчитанный m колеса d1 по напряжениям изгиба:
кг/см2;
кг;
кг/см2;
кг/см2.
Условие прочности по напряжениям изгиба σиз < [σ]из выполняется:
481 кг/см2 < 1166 кг/см2.
После проведения прочностных расчётов получаем окончательные размеры планетарной и прямозубой передач.
Компоновку ИМ чертим в масштабе 1:1 на миллиметровой бумаге или на компьютере.
2. Расчёт червячной передачи им на примере схемы 1
2.1. Теоретическая часть
2.1.1. Особенности червячной передачи
Основной критерий работоспособности – износостойкость.
Рис. 2.1. Общий вид червячной передачи
2γ – угол обхвата колесом червяка – 90 о ÷ 110 о; В – ширина колеса
Основной рассчитываемый размер – межцентровое расстояние А.
Стандартизуется следующие величины:
– модуль
инструментальный.q – относительный диаметр червяка, q = 8 ÷ 16, для того чтобы не получить тело червяка слишком тонким,
.
α = 20 о – угол зацепления.
С0 – радиальный зазор.
Таблица 2.1
Стандартные значения модуля ms и относительного диаметра червяка q
ms |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
||||||||||||||||||||||
q |
16 |
12 |
12 |
14 |
9 |
10 |
12 |
14 |
16 |
9 |
10 |
12 |
|||||||||||||||
ms |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
||||||||||||||||||||||
q |
9 |
10 |
12 |
14 |
8 |
9 |
10 |
12 |
8 |
10 |
12 |
8 |
10 |
8 |
9 |
||||||||||||
В червячной передаче можно получить большие передаточные отношения:
,
где а – заходность червяка.
КПД несамотормозящейся передачи:
,
где φ – угол подъема винтовой линии; ρ – угол трения.
КПД самотормозящейся передачи:
;
.
При φ < ρ – η = 0, если передача самотормозящая.
Рис. 2.2. План скоростей червячной передачи
Скорость скольжения Vск направлена по касательной к витку червяка.
,
м/с,
м/с,
м/с.
Скорость Vск характеризует работоспособность червячной передачи, в зависимости от этого выбираем материал венца колеса.
Если Vск > 10 м/сек, то венец колеса делают из бронзы АЖ 9-4 (бронза наиболее мягкая, быстро прирабатываемая).
Червяк всегда стальной, легированный, полированный, как правило, из стали 40Х.
При Vск < 10 м/с выбирают алюминево-железистую бронзу АЖ 9-4. Из цветных металлов делают только венец червячного колеса.
При Vск < 2 м/с – назначают серый модифицированный чугун.