Розрахунок кінематичних параметрів та крутних моментів на валах

До кінематичних параметрів відносяться частоти обертання (див. розділ 2.1) і кутові швидкості валів редуктора.

Кутові швидкості валів визначаємо за формулою:

 

                                   (2.7)

 

Для вала електродвигуна

 

с-1.

 

Для ведучого вала

 

с-1.

 

Крутні моменти на валах обраховуються за формулою:

,                                              (2.8)

 

де  – потужність на відповідному валу, кВт;

 – частота обертання відповідного вала.

Крутний момент на валу електродвигуна

Н·м;

Крутний моменти на ведучому валу:

Н·м;

 

Розрахунок черв’ячної передачі

 

Вихідні дані:

Кутова швидкість черв’яка: 1;

Крутний момент на вхідному валу  Н·м;

Довговічність роботи передачі:  год;

Частота обертання черв’яка:  хв-1;

Частота обертання черв’ячного колеса:  хв-1.

Вибір матеріалу, термообробки, твердості зубців черв’яка та доступних напруг

Вибираємо для виготовлення черв’яка сталь 40X ГОСТ 4543-71;

Термообробка-гартування СВЧ;

Твердість HRC=54.

Вінець черв’ячного колеса виготовлено з бронзи Бр А10 Ж3Мq 1,5 з виливом в кокіль.

Границя витривалості МПа;

Границя текучості МПа.

Значення швидкості ковзання

 м/с. (2.9)

Допустимі контактні напруги

 

 МПа.                           (2.10)

 

Допустимі напруги згину

 

 МПа.           (2.11)

 

Допустимі максимальні контактні напруги

 

 МПа.                             (2.12)

 

Допустимі максимальні напруги згину

 

 МПа.                           (2.13)

 

Проектний розрахунок

Визначення числа заходів черв’яка, числа заходів зубів черв’ячного колеса

 

                                      (2.14)

 

Визначаємо міжосьову відстань

мм;          (2.15)

 

де ;

 Н·м.

Приймаємо стандартне значення за ГОСТ 2144-76

=32 мм ([4], с.23, табл. 3.1.).

Модуль зачеплення

 

=(1,4...1,7)25/50=0,7...0,85 мм.                         (2.16)

 

Приймаємо =1 мм ([4], с.24, табл. 3.2.).

Коефіцієнт діаметра черв’яка:

 

                                  (2.17)

 

Приймаємо  мм ГОСТ 19672-74.

Розрахуємо коефіцієнта зміщення

 

                              (2.18)

 

x=32/1–0.5(50+14)=0.

Розрахунок параметрів черв’яка

Ділильний діаметр:  мм.

Діаметр вершин зубів:  мм.

Діаметр западин:  мм.

Розрахунок параметрів черв’ячного колеса

Ділильний діаметр:  мм.

Діаметр вершин зубів:  мм.

Діаметр впадин зубів:  мм.

Ширина вінця зубчатого колеса при  мм.

Розрахунок на міцність

 

 МПа.           (2.19)

 

де: ;

=121 – коефіцієнт деформації черв’яка ([4], с.26, табл. 3.2).

=0,5 – коефіцієнт режиму ([4], с.26, табл. 3.4).

=1 – швидкісний коефіцієнт ([4], с.26, п. 3.6.3).

Швидкість ковзання

 

 м/с.              (2.20)

 

де  – швидкість черв’яка

 

 м/с.          (2.21)

 – кут підйому лінії черв’яка:

 

.                   (2.22)

 

Тоді

Якщо  м/с, то черв’як знаходиться в нижньому положенні.

Оскільки фактичне швидкість ковзання в черв’ячній передачі м/с відрізняється від попередньо-визначеної м/с, визначаємо фактичне допустиму напругу для черв’ячного колеса.

 МПа.         (2.23)

Похибка

 

            (2.24)

 

Коефіцієнт корисної дії передачі:

 

,                                (2.25)

 

.

Перевірка зубів черв’ячного колеса напругами згину

 МПа.

де YF=1.55 – коефіцієнт форми зуба.

 МПа,