Расчет балки (стр. 2 из 2)
Т1 = Тдв · ηм · ηп = 25,32 · 0,98 · 0,98 = 24,32 Н·м.
Тихоходный вал редуктора.
Р2 = Р1 · ηп · ηц = 3,84 · 0,98 · 0,97 = 3,65 кВт;
ω2 = ω1 / Uц = 158 / 2,77 = 57,04 рад/с;
Т2 = Т1 · Uц · ηц. · ηп = 24,32 · 2,77 · 0,98 · 0,97 = 64,04 Н·м.
Выходной вал привода.
Р3 = Р2 · ηп · ηк = 3,65 · 0,98 · 0,95 = 3,4 кВт;
ωвых = 38 рад/с;
Т3 = Т2 · Uк · ηк. · ηп = 64,04 · 1,5 · 0,98 · 0,95 = 89,43 Н·м.
Данный привод имеет две ступени. Первая ступень – косозубый цилиндрический редуктор. Вторая ступень – открытая коническая передача. Электродвигатель соединен с быстроходным валом редуктора муфтой. Основные технические характеристики привода:
· КПД – 0,85;
· Общее передаточное число – 4,16;
· Вращающий момент на выходном валу – 89,43 Н·м;
· Угловая скорость выходного вала – 38 рад/с.
Цилиндрические колеса, у которых зубья расположены по винтовым линиям на делительном диаметре, называют косозубыми. При работе такой передачи зубья входят в зацепление не сразу по всей длине, как в прямозубой, а постепенно; передаваемая нагрузка распределяется на несколько зубьев. В результате по сравнению с прямозубой повышается нагрузочная способность, увеличивается плавность работы передачи и уменьшается шум. В целом, косозубые колёса применяются в механизмах, требующих передачи большого крутящего момента на высоких скоростях, либо имеющих жёсткие ограничения по шумности.
Недостатками косозубых колёс можно считать следующие факторы:
При работе косозубого колеса возникает механическая сила, направленная вдоль оси, что вызывает необходимость применения для установки вала упорных подшипников;
Увеличение площади трения зубьев (что вызывает дополнительные потери мощности на нагрев), которое компенсируется применением специальных смазок.
Основные формулы для расчета косозубой передачи приведены ниже.
Конические зубчатые колеса применяют в передачах, у которых оси валов пересекаются под некоторым углом. Наиболее распространены передачи с углом 90°.
Аналогами начальных и делительных цилиндров цилиндрических передач в конических передачах являются начальные и делительные конусы с углами δ1 и δ2.
При коэффициентах смещения инструмента х1 + х2 = 0 начальные и делительные конусы совпадают. Конусы, образующие которых перпендикулярны образующим елительных конусов, называют дополнительными конусами. Сечение зубьев дополнительным конусом называют торцовым сечением. Различают внешнее, внутреннее и среднее торцовые сечения.
Основными габаритными размерами для конических передач являются de2 и Re, а нагрузка характеризуется моментом Т2 на ведомом валу. Основные зависимости:
, 
, 
,d’m1 = d’e1(R’e – 0,5b’)/R’e,
m’nm = m’tmcosβn,
dm1 = mtmz1, dm2 = mtmz2.
Из различных типов конических колес с непрямыми зубьями на практике получили распространение колеса с косыми или тангенциальными зубьями и колеса с круговыми зубьями. Преимущественное применение получили колеса с круговыми зубьями. Они менее чувствительны к нарушению точности взаимного расположения колес, их изготовление проще.
Конические передачи применяются при пересекающихся валах. Конические передачи дорогие. Выгодны не прямозубые, а косозубые колеса, так как они позволяют уменьшить габариты и массу.
Выполним геометрический расчет передачи редуктора.
Модуль зацепления:
m = (0,01–0,02) α = 1,4 – 2,8 мм, принимаем m = 2 мм.
Ширина колеса:
b2 = ψ · α = 0,5 · 140 = 70 мм
b1 = b2 + 5 = 70 + 5 = 75 мм – ширина шестерни.
Минимальный угол наклона зубьев:
βmin = arcsin
= arcsin 
= 5,7°При β = βmin сумма чисел зубьев zc = z1 + z2 = (2α/m) cos βmin = (2 · 140/2) cos 5,7°= 139,3
Округляем до целого: zc = 139
Угол наклона зубьев:
β = arccos
= arccos 
= 6,85°,при нем zc = (2 · 140/2) cos 6,85° = 139
Число зубьев шестерни:
z1 = zc / (Uц + 1) = 139 / (2,77 + 1) ≈ 37
z2 = 139 – 37 = 102 – колеса.
Передаточное число:
Uф = 102 / 37 = 2,76, отклонение ΔU = 0,02U – допустимо.
Диаметры делительных окружностей:
d1 = m z1 /cos β = 2 · 37 / cos 6,85° = 74,5 мм – шестерни;
d2 = m z2 /cos β = 2 · 102 / cos 6,85° = 205,5 мм – колеса.
Торцевой (окружной) модуль:
mt = m /cos β = 2 / cos 6,85° = 2,014
Диаметры вершин зубьев:
dа1 = d1 + 2m = 74,5 + 2 · 2 = 78,5 мм;
dа2 = d2 + 2m = 205,5 + 2 · 2 = 209,5 мм.
Диаметры впадин зубьев:
df1 = d1 - 2,5m = 74,5 – 2,5 · 2 = 69,5 мм;
df2 = d2 - 2,5m = 205,5 – 2,5 · 2 = 200,5 мм.