Проектирование мотор-редуктора (стр. 3 из 9)

на начальном цилиндре:

рад = 4,259º.

Фактическое передаточное число:

.

Погрешность передаточного числа:

3.4.2 Размеры червяка и колеса

Рис. 3.1. Геометрия червячной передачи

Диаметр делительной окружности червяка:

мм.

Диаметр окружности выступов червяка:

мм.

Диаметр окружности впадин червяка:

мм.

Длина

нарезанной части червяка при коэффициенте смещения :

мм.

Для фрезеруемых и шлифуемых червяков полученную расчетом длину

увеличиваем на 25 мм и округляем полученное значение: =110 мм.

Диаметр делительной окружности червячного колеса:

мм.

Диаметр окружности выступов:

мм.

Диаметр окружности впадин:

мм.

Диаметр колеса наибольший:

мм,

мм.

где

– для передач с эвольвентным червяком.

Ширина венца:

мм,

где

при = 1.

3.4.3 Скорость скольжения и КПД передачи

Скорость скольжения на начальном диаметре червяка:

м/сек,

где

– частота вращения червяка, об/мин.

Скорость скольжения в зацеплении:

Рис. 3.2. Силы в червячном зацеплении

м/сек,

где

– угол подъема линии витка на начальном цилиндре.

Коэффициент полезного действия червячной передачи:

,

где

– приведенный угол трения.

3.4.4 Силы в зацеплении

Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:

H.

Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе:

Н.

Радиальная сила:

Н.

3.5 Проверочный расчет червячной передачи

3.5.1 Проверочный расчет на контактную прочность

Расчетное контактное напряжение:

МПа МПа,

допускается (

) до 5%.

где

= 5350 – для эвольвентных червяков;

Окружная скорость червячного колеса, м/с:

м/с

При постоянном режиме нагружения, обычной точности изготовления

и выполнении условия жесткости червяка принимают:

= 1 при м/с.

Условие контактной прочности выполняется.

3.5.2 Проверочный расчет на изгибную прочность

Расчетное напряжение изгиба:

МПа МПа,

– коэффициент формы зуба колеса, при приведенном числе зубьев .

Условие изгибной прочности выполняется.

3.5.3 Тепловой расчет

Мощность на червяке:

Вт.

Температура нагрева масла (корпуса) при установившемся тепловом режиме без искусственного охлаждения:

.

где

– коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора в металлическую плиту или раму;

°С – максимальная допустимая температура нагрева масла;

м2 поверхность охлаждения корпуса;

Вт/(м2∙°С) – коэффициент теплоотдачи.

Температура нагрева при работе не превышает допустимую.

3.6 Результаты расчета

Таблица

Червяк	Колесо
Число заходов червяка z1	1	-
Число зубьев колеса z2	-	58
Модуль m, мм	7
Коэффициент диаметра червяка q	14	-
Угол подъема винтовой линии	4,259º	-
Коэффициент смещения	-0,2857
Делительный диаметр d, мм	98	406
Диаметр окружности вершин da, мм	112	416
Диаметр окружности впадин df, мм	81,2	393,2
Контактные напряжения σH, МПа	115,24
Изгибные напряжения σF, МПа	7,23

4 Предварительный расчет валов

4.1 Проектировочный расчет валов

4.1.1 Построение эскизов валов

Разработку эскиза вала начинаем с конца вала. Применяем стандартные концы (табл. 4 приложения [1]): цилиндрические – по ГОСТ 12080-66. Цилиндрические концы валов проще в изготовлении. На начальной стадии проектирования еще неизвестны длины отдельных участков вала, поэтому невозможно оценить величины действующих на вал изгибающих моментов. Расчет вала ведется только на кручение, но чтобы учесть неизвестные изгибные напряжения, в расчете принимают заниженные допускаемые напряжения. Диаметр вала d, мм:

,

где

– крутящий момент, Н∙мм;

– допускаемые напряжения для материала вала, МПа. почти не зависят от материала вала, а зависят от длины вала и частоты вращения. Для редукторных валов рекомендуется принимать: =10-15 МПа – для быстроходных валов; =15-25 МПа – для тихоходных валов.

Размеры фасок и радиусов галтелей даны в таблице 4.1.

Высоту заплечика t (рис. 4.1) принимаем конструктивно, (2,0…2,5)r. Диаметры остальных участков вала определяем последовательно с учетом высоты заплечиков каждой ступени (п. 2.4.5 [1]). Длины участков валов определяются с помощью прорисовки с учетом габаритов насаживаемых деталей, их взаимного расположения, величины необходимых зазоров между ними и т.д.

Если участок вала необходимо при изготовлении шлифовать, вместо обычного перехода предусматривают канавку для выхода шлифовального круга (рис. 4.2, табл. 4.2).

Таблица 4.1.Размеры заплечиков вала, мм.

Диаметр вала d	30-46	48-68	70-100
Радиус закругления r	2,0	2,5	3
Фаска c	1,6	2,0	2,5

Таблица 4.2.Размеры канавки под выход шлифовального круга, мм