Вычисляем JПР = JР + JПР/ i02 = 0,0057×10-4 + 0,5/8732 » 1,23×10 -6кг×м2
Вычисляем расчётную мощность :
PP =
ВТPНОМ =
ВТДвигатель ДПР-52-Н1-08:
JР = 0,017×10-4кг/м 2 ;
wДВном = nНОМ×2p/60 =
рад/с ;i0 = wДВном / wнmax =
» 872,7 ;Вычисляем JПР = JР + JПР/ i02 = 0,017×10-4 + 0,5/8732 » 2,36×10 -6кг×м2
Вычисляем расчётную мощность :
PP =
ВТPНОМ =
ВТСравним характеристики двигателей:
Типоразмер | PНОМ, ВТ | PP , ВТ | nНОМ,мин-1 | Срок службы ,ч | Габариты, мм ´ мм |
ДПР-32-Ф1-08 | 0,524 | 0,37 | 2500 | 3000 | 46 ´ 20 |
ДПР-42-Ф1-08 | 1,31 | 0,413 | 2500 | 2500 | 54 ´ 25 |
ДПР-52-Ф1-08 | 2,62 | 0,542 | 2500 | 2500 | 64 ´ 30 |
Сравнивая эти двигатели видим, что в отношении габаритов они практически равноценны. Редукторы будут иметь одинаковое число ступеней. Остановим свой выбор на ДПР-32-Ф1-08, так как нам не нужен большой запас по мощности.
Выпишем характеристики ДПР-32-Ф1-08 :
U, B | МНОМ, Н×мм | nНОМ, мин-1 | МП, Н×мм | JР ´ 10-4, кг×м2 | Срок службы ,ч |
12 | 2,0 | 2500 | 4,6 | 0,002 | 3000 |
2. Кинематический расчёт
Передача цилиндрическими прямозубыми колёсами внешнего зацепления передаёт движение между параллельными валами и является самым распространённым видом передачи, так как обладает целым рядом достоинств, к числу которых надо отнести технологичность конструкции, наибольшую достижимую точность обработки колёс и монтажа их, высокий к. п. д., небольшую стоимость В первую очередь проектант должен остановить свой выбор на этой передаче и отдавать предпочтение другим передачам в случае невозможности удовлетворить требованиям технического задания с помощью передачи цилиндрическими прямозубыми колёсами с внешним зацеплением. Передаточное отношение i = 1 . . 8, причём для эвольвентного зацепления наиболее часто применяются значения 1 . . 6, а для часового и цевочного 6 . . 8.
Передача коническими прямозубыми колёсами служит для передачи движения между валами , оси которых пересекаются. Межосевой угол d выбирается в пределах 10..170°. Чаще всего d=90°. По сравнению с цилиндрическими передачами обладают меньшей плавностью в работе, меньшей точностью, более низким к. п. д., нетехнологичны в изготовлении, сложны в монтаже. Передаточное отношение i = 1 . . 5. При скоростях V ³ 2 . . 3 м/с требуют шлифования зубьев. Для правильного монтажа конических колёс необходимо предусмотреть возможность регулирования положения колёс, так как они особенно чувствительны к ошибкам в зацеплении, Недостатком конических колёс является также наличие осевых усилий и необходимость консольного крепления одного из колёс. Желательно избегать применения конических колёс в точных отсчётных передачах.
Червячная передача передаёт движение перекрещивающимся валам. Червячная передача отличается компактностью при больших передаточных отношениях и бесшумностью. Однако червячные передачи обычно обладают низким к. п. д., а также возможностью заклинивания при реверсе, если угол подъёма винтовой линии мал. Это ограничивает, а зачастую и исключает возможность их применения в реверсивных передачах следящего привода. Изготовление точных отсчётных червячных передач очень трудоёмко. Передаточное отношение червячной передачи лежит в пределах 7 . . 500. Наиболее употребительным считается диапазон i = 12 . . 150. В отдельных случаях диапазон i может быть расширен от 5 до 1500. Червячная передача требует повышенной точности сборки и нуждается в обильной смазке. Значительные осевые усилия требуют применение радиально-упорных подшипников.
Выберем для редуктора цилиндрическую передачу, исходя из требований соосности входа и выхода.
Выберем минимальное число зубьев из ряда возможных z = 16 , так как это обеспечивает минимальные массу и габариты привода, и является минимальным из тех, которые могут обеспечить требуемое пердаточное отношение при расчитанном количестве ступеней редуктора.
Определим общее передаточное отношение и число ступеней:
i0 = wДВном / wнmax = » 520
Принимаем передаточное отношение для всех колёс одинаковое, то есть
i1= i2 = i3 = . . . = in Þ i1n = i0. Оптимальное число ступеней редуктора при условии минимума габаритов проектируемого редуктора вычислим по формуле:
nопт = 1,85 lg i0 ,принимая i1 = 3,5 . . 5.
Получаем ориентировочное число ступеней n = 4 (так как n = lg (i0)/lg(i1) » 3,8 . . 4,1)
(кинематическая схема ЭМП прилагается)
2.1. Расчёт моментов
Полный момент нагрузки на выходном валу Мвых складывается из статического момента нагрузки МНmax и динамического МДвых:
Н мм
Запишем формулу для поиска моментов на валах редуктора
,где
— искомый момент на данной ступени ; — известный момент на предшествующей ступени; — передаточное отношение ступени n,(n-1) ; — к. п. д. ступени n,(n-1).Зацепление 4: Н мм
Зацепление 3: Н мм
Зацепление 2: Н мм
Зацепление 1: Н мм.
Вывод: Следовательно
не превышает максимально допустимого значения момента на валу двигателя равного 20 Н мм, что позволяет оставить в схеме выбранный двигательДПР-62-Н1-08.
2.2. Расчёт механических передач
а) пределение модулей зубчатых колёс
В связи с тем, что входной и выходной валы редуктора являются соосными, для точной сборки и безупречной работы механизма модуль всех ступеней редуктора выберем одинаковым, рассчитанным для зацепления 4:
,где K — коэффициент запаса;
M — расчётный момент;
— коэффициент длины зуба; — коэффициент прочности зуба;— допустимое напряжение;
у нас :
K = 1,5;
= 6,9 (для прямозубых колёс = 6 . . 10 , берём значение = 6,9, так как влияет на ширину колёс нам вполне хватает такого значения); = 4,3 (так как материалы всех колёс одинаковые);
sF = 150 МПа .
Итак:
ммОкругляем полученные значения модулей до ближайшего больших из стандартного ряда модулей: