К выполнению контрольной работы.
Условия задач переписываются полностью. Рисунок к задаче выполняется аккуратно карандашом с применением чертежных инструментов. Третья контрольная работа включает взаимосвязанные задачи, т.е. условие каждой последующей задачи вытекает из решения предыдущей.
В первой задаче требуется выполнить кинематический расчет привода, состоящего из электропривода и двух передач. Вторая задача – расчет одного из видов передач в закрытом исполнении (зубчатая цилиндрическая или коническая, червячная). В третьей задан проектный расчет ведомого вала редуктора и выполнение первого этапа компоновки редуктора. В четвертой задаче требуется подобрать подшипники качения для ведомого вала редуктора.
В приложениях имеются необходимые справочные и нормативные данные. При расчете принимать следующие значения КПД передач:
ηп = 0,99; ηц.п. = 0,95; ηр.п. = 0,96; ηзуб. = 0,97; ηч.п. = 0,77…0,85.
Следует иметь в виду, что при выборе твердости заданного материала по табл. П.3 и П.4 для определения допускаемых напряжений рекомендуется: при расчете прямозубых передач твердость материала шестерни брать на 20…30 единиц НВ больше, чем для колеса, т.е. принимать НВ2 = НВ1 +
+ (20…30), что обеспечивает лучшую приработку зубьев и примерно одинаковый износ шестерни и колеса. При расчете косозубых и шевронных передач НВ2 = НВ1 + (50…80), что позволяет существенно повысить нагрузочную способность этих передач.
Исходные данные для Р и n и кинематическую схему выбрать из
табл. 30.
Пример 16. Для привода рабочей машины, состоящей из механических передач (рис. 38), требуется определить угловые скорости и вращающие моменты на валах с учетом коэффициента полезного действия. Передаточное число редуктора ир = 2,8. Мощность электродвигателя Рдв = 7,0 кВт при частоте вращения n = 750 об/мин. Ресурс работы t = 25 000 ч.
Р е ш е н и е. 1. Определяем передаточное число ременной передачи без учета скольжения:
и1 = и р.п. =
2. Частота вращения (ведущего вала ременной передачи) электродвигателя
ωдв =
3. Частота вращения (ведомого вала ременной передачи) ведущего вала редуктора
ω1 =
4. Частота вращения ведомого вала редуктора
ир = , откуда ω1 =
5. Вращающий момент на валах:
на валу электродвигателя
МДВ =
на ведущем валу редуктора
и1 = откуда М1 = и1 МДВ · ηр.п.,
где ηр.п = 0,96 – КПД ременной передачи
М1 = 2 · 89,1 · 0,96 = 171,2 Н · м;
на ведомом валу редуктора М2 = М1 · ир · ηр.п
ηр.п = 0,97 · 0,992 = 0,95 – КПД редуктора, тогда
М2 = 171,2 ·2,8 · 0,95 = 455,4 Н · м.
Пример 17. Расчет редукторной передачи. Рассчитать закрытую косозубую цилиндрическую нереверсивную передачу общего назначения с ресурсом работы t = 25 000 ч.
Р е ш е н и е. Расчет производим по данным примера 16.
1. Момент на ведущем валу редуктора М1 = 171,2 Н · м; момент на ведомом валу редуктора М2 = 455,4 Н · м; передаточное число редуктора
ир = 2,8.
2. Материал для зубчатой передачи выбираем по табл. П.4:
для шестерни (см. табл. П.4) принимаем сталь 40 × (азотирование) HRC 60…65, для колеса сталь 40 × (закалка ТВЧ), HRC 48…52.
3. Предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений NНО =
= 107. Для шестерни σНО1 = 1050 Н/мм2. Для колеса σНО2 = 900 Н/мм2.
[σ]Н =
где [n] = 1,2 – коэффициент безопасности при поверхностном упрочнении зубьев; КНL = 1- коэффициент долговечности при длительной работе редуктора 36 000 ч:
для шестерни [σ]Н1 = 1050/1,2 = 875 Н/мм2;
для колеса [σ]Н2 = 900/1,2 = 750 Н/мм2.
5. Межосевое расстояние
аω = 430(ир + 1) 430(2,8 + 1)× мм,
принимаем аω = 120 мм, где ψbа = 0,3…0,6 – коэффициент ширины колеса.
Для непрямозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение
[σ] = 0,45 ([σ]Н1 + [σ]Н2) = 0,45(875 + 750) = 731 Н/мм2. Принимаем коэффициент неравномерности нагрузки КНβ = 1 (табл. 4.4) [3].
6. Нормальный модуль определяем по эмпирическому соотношению
mn = (0,01…0,02) · аω = (0,01…0,02) · 120 = 1,2…2,4 мм по ГОСТ принимаем
mn = 2 мм, табл. П.23 [3].
7. Ширина венца зубчатого колеса b2 = ψbа аΩ = 0,32 · 120 = 39 мм.
8. Число зубьев определяем, предварительно задавшись углом их наклона β = 10°:
шестерни z1 =
колеса z2 = ирz1 = 2,8 · 31 = 87.
9. Фактическое передаточное число редуктора ир = 87/31 = 2,8.
10. Диаметры колес. Делительные диаметры:
шестерни
d1 =
колеса
d2 =
Диаметр вершины зубьев d = d + 2mn;
шестерни dа1 = 63,28 + 2 ·2 = 67,26 мм;
колеса dа2 = 156,74 +2 · 2 = 160,74 мм;
Диаметр впадины зубьев df1 = d – 2,5mn;
шестерни df1 = 63,26 – 2,5 ·2 = 58,26 мм;
колеса df2 = 160,74 – 2,5 ·2 = 151,74 мм.
11. Силы, действующие в зацеплении:
окружная
Ft1 = Ft2 = ;
радиальная
Fr1 = Fr2 = ;
осевая
Fa1 = Fa2 = Ft tgβ = 5810 · 0,18 = 1046 H.
Пример 18. Выполнить эскизную компоновку ведомого вала и определить его основные размеры. По данным примера 17 момент на ведомом валу редуктора М2 = 455,4 Н · м, ширина венца зубчатого колеса b2 = 50 мм, диаметр колеса d2 = 156,74 мм.
Р е ш е н и е. Определяем диаметр выходного конца ведомого вала:
db2 =
Диаметр вала подшипника принимает dn2 = 40 мм, под зубчатое колесо
dк = 45 мм.
ЭСКИЗНАЯ КОМПОНОВКА РЕДУКТОРОВ
Эскизная компоновка выполняется 1:1 на миллиметровой бумаге в такой последовательности:
1. Для цилиндрических зубчатых передач (рис. 39, а) (прямозубая, косозубая и шевронная) построение начинают с нанесения межосевого расстояния аω, проведения осевых линий окружности делительных диаметров d1 и d2, диаметров вершин зубьев dа1 и dа2, линий, ограничивающих ширину шестерни В1 и колеса В2. Построение конических зубчатых передач (рис. 39, б) начинают с нанесения двух взаимно перпендикулярных линий. От точки пересечения О этих линий откладывают по осям вверх и вниз отрезки ОА, равные 0,5d1, а вправо и влево – отрезки ОВ, равные 0,5d2. Через точку А проводят горизонтальные линии до взаимного пересечения в точках С. Точки С соединяют с точкой О линиями, которые представляют собой образующие делительных конусов шестерни и колеса.
Построение червячной передачи (рис. 39, в) начинают с проведения параллельных горизонтальных линий на расстоянии, аω друг от друга и пересекают их перпендикулярной линией. Из точки пересечения О2 – центра червячного колеса – описывают делительную окружность радиусом 0,5d2. От оси червяка вверх и вниз откладывают отрезки равные 0,5d1 , перпендикулярно которым проводят горизонтальные линии. Для второй проекции червячной передачи (рис. 39, д) на продолжении горизонтальных линий, проходящих через центр червячного колеса О2 и оси червяка, проводят перпендикулярную линию. Из точки пересечения О1 – центра червяка – описывают начальную окружность радиусом, равным 0,5d1. Контур колеса определяют наибольшим диаметром dаМ2 и шириной колеса b2.
2. Назначают предварительные размеры отдельных участков валов.
Диаметр выступающего конца ведущего вала
d1 =
где М1 – вращающий момент быстроходного вала, Н·м; [τ]к – допускаемое касательное напряжение, Н/мм2.
Диаметр вала под подшипники принимают dn1 = (1,0….1,1) d1, а затем округляют до стандартного значения для подшипников качения 17, 20, 25,30,35, 40, 45, 50, 55, 60 и т.д через 5 мм.
В зависимости от направления нагрузки на опору выбрать тип подшипника, габаритные размеры которого принимают по табл. П.5.
3. Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса, зазор между торцом шестерни и контуром стенки принимают:
для цилиндрической передачи l = 0,03аω + 1 мм;
для конической передачи l = 0,05 Rl + 2 мм;
для червячной передачи l = 0,045аω + 3 мм.
Для всех редукторов l должно быть не мене 8 мм. Если l min > 8 мм, то надо принимать фактическое значение.
При окружной скорости υ = 3…15 м/с, расстояние от контурной линии внутренней стенки корпуса наружу t = 2…3 мм, а при установке мазеудерживающего кольца t = 10…12 мм.
4. Вычерчиваем вал и контуры предполагаемых подшипников, габаритные размеры которых принимаем из соответствующих таблиц (П.5). Для ведомых валов с малой окружной скоростью принимаем консистентную смазку и для предотвращения ее вытекания на валах устанавливаем мазеудерживающие кольца. Путем замера находим расстояние между серединами подшипников качения.
К примеру 18 принимаем радиальные шариковые подшипники, диаметр вала dn = 40 мм. Подшипник легкий, серии 308, имеет следующие параметры: d = 40 мм, D = 90 мм, B = 23 мм. при динамической грузоподъемности C = 31,3 кН, С0 = 22,3 кН (см. табл. П.5).
Пример 19. Подобрать подшипники качения для ведомого вала редуктора (рис. 40). Силы в зубчатом зацеплении: окружная Fl = 5810 Н, радиальная Fr = 2158 Н, осевая Fа = 1046 Н, частота вращения вала (см. пример 16) ω2 = 14 рад/с. Делительный диаметр колеса d2 = 156,74 мм. Диаметр вала в месте посадки подшипника 40 мм. Расстояние между серединами подшипников 98 мм.
Результаты расчета основных параметров косозубой передачи водим в таблиц (табл. 23).
Таблица 23
Наименование параметра и его единица | Обозначение и числовое значение параметра | Наименование параметра и его единица | Обозначение и числовое значение параметра |
Мощность на ведущем валу, кВт | Р = 7 · 103 | Передаточное число | ир = 2,8 |
Угловая скорость валов, рад/с: | Модуль нормальный, мм | mn = 2 | |
Ведущего Ведомого | ω1 = 39,2 ω2 = 14 | Диаметры делительных окружностей, мм: | |
Номинальный момент на ведущем валу, Н · м | М1 = 171,2 | шестерни колеса | d1 = 63,28 d2 = 156,74 |
Межосевое расстояние, мм | аω = 120 | Ширина венца зубчатого колеса, мм | b2 = 38 |
Число зубьев: | Угол наклона зубьев, град. | β = 10º | |
шестерни колеса | z1 = 31 z2 = 28 | Силы, действующее в зацеплении, Н: | |
Допускаемое напряжение, Н/мм2 для шестерни для колеса | [σ]II1 = 876 [σ]II2 = 458 | окружная радиальная осевая | Fl = 5810 Fr = 2158 Fа = 1046 |
Р е ш е н и е. Определяем реакции опор от сил, действующих в вертикальной плоскости:
Σ МА = 0; FrL/2 + Fаd2/2 – RВуL = 0;
Σ МВ= 0; RАуL + Fаd2/2 – FrL/2 = 0;
RАу =
RВу =
Реакция опор от силы Ft, действующей в горизонтальной плоскости:
RАх = RВх = .
Суммарные реакции подшипников:
RА = Н = 2,92 кН;
RB = 3450 Н = 3,45 кН.
Наиболее активной является опора В, поэтому по ней ведем наибольший расчет. Вычисляем отношения осевой нагрузки Fа = 1,046 кН к статической грузоподъемности С0 = 22,3 кН для подшипника 308:
= 0,145.
По табл. П.4 [3] для Fа/С0 = 0,045 после интерполяции коэффициент соевого нагружения е = 0,21. Определяем отношение осевой нагрузки к радиальной Fа/ RB = 1,046/3,45 = 0,31>е, принимаем Х = 0,56, Y = 2,1,
Кб = 1,30.
Вычисляем эквивалентную динамическую нагрузку подшипника В:
РЭ = (RBX + FaY) КТКб = (3,45 · 0,56 + 1,046 · 2,1) · 1,3 = 5,37 кН,
Lh = 24,7 · 103 ч.
Долговечность данного подшипника удовлетворяет ресурсу работы редуктора (t = 25 000 ч.).
Пример 20. Расчет закрытых конических зубчатых передач. Для привода рабочей машины, состоящей из механических передач (рис. 41), требуется определить угловые скорости и вращающие моменты на валах с учетом КПД. Передаточное число редуктора ир = 2,5; мощность электродвигателя Р = 3 кВт при частоте вращения n1 = 950 об/мин.
Р е ш е н и е. 1. Частоту вращения ведущего вала редуктора определяем по формуле
ω1 = 100 рад/с.
2. Передаточное число цепной передачи иц = z4/z3 = 60/20 = 3.
3. Частоту вращения ведомого вала редуктора определяем из уравнения
ир = , откуда ω2 = = 40 рад/с.
4. Частота вращения ведомого вала цепной передачи
ω3 = = 13,3 рад/с.
5. Вращающий момент на ведущем валу редуктора
М1 = Р1/ ω1 = 3 ·103/100 = 30 Н ·м.
6. Коэффициент полезного действия редуктора
ηр = η3· η = 0,97 ·0,992 = 0,95.
7. Вращающий момент на ведомом валу редуктора
М2 = ирМ1 · ηр = 2,5 ·30·0,95 = 71,5 Н·м.
8. Вращающий момент на валу транспортера
Мэ = и0 ·М1 · η0,
где η0 – общий КПД привода η0 = η3 · η · ηц = 0,97 ·0,992·0,95 = 0,91;
и0 – общее передаточное число, и0 = ир иц = 2,5 ·3 = 7,5,
тогда М3 = 30 ·7,5 ·0,91=205 Н·м.
Пример 21. Определить основные размеры конической прямозубой передачи редуктора. Передача нереверсивная, общего назначения. Исходные данные для расчета – момент М2, ир, ω1, ω2 принять, исходя из результатов решения примера 20.
Р е ш е н и е. 1. По табл. 7.2 пособия [1] или по табл. 32.10 учебника [2] выбрать НВ стали 45:
для шестерни НВ 194 – 222;
для колеса НВ 180 – 192.
2. Определяем допускаемое контактное напряжение для материала колеса как менее прочного элемента передачи:
[σ]Н2 = КНL.
Предел контактной выносливости поверхности зубьев
[σ]Н02 = 2НВ + 70 = 2 ·190 + 70=450 Н/мм2.
Коэффициент запаса прочности [n] = (1,2…1,3) принимаем [n] = 1,2.
Коэффициент долговечности можно принять КН = 1, тогда
[σ]Н2 = 347 Н/мм2
Внешний делительный диаметр колеса
dе2 = 1800 200 мм,
где КН – коэффициент нагрузки, принимаем 1,2 при твердости НВ 350;
М2 – вращающий момент, Н·м; [σ]Н – допускаемое контактное напряжение, МПа; ир – передаточное число.
По ГОСТ 12289 – 76 табл. 4.15 [3] принимаем dе2 = 200 мм и ширину венца b = 30 мм. Число зубьев шестерни из рекомендуемого интервала
z1 = 18…28 принимаем z1 = 20 и определяем число зубьев колеса
z2 = 2,5 · 20 = 50.
Внешний окружной модуль
mе = dе2/z2 = 200/50 = 4 мм.
Основные геометрические параметры –
углы делительных конусов:
шестерни tg δ1 = 1/ир = 1/2,5 = 0,4; δ1 = 21°50';
колеса δ2 = 90° - δ1 = 90° - 21°50' = 68° 10';
внешнее конусное расстояние для прямозубых передач
Re = мм;
внешний делительный диаметр шестерни
dе1 = mеz1 = 4·20 = 80;
внешние диаметры вершин зубьев шестерни и колеса
dае = dе + 2mе cos δ;
dае1 = 80 + 2 · 4· 0,374 = 82,99 мм;
dае2 = 200 + 2 · 4· 0,936 = 208,52 мм;
Окружная сила на среднем диаметре
Ft = 825 Н.
Осевая сила на шестерне Fa1 = Ft tg α sin δ1 = 825 · 0,364 · 0,374 =
= 110 H.
Радиальная сила на шестерне Fr1 = Fr tg α sin δ1 = 825 · 0,364 · 0,936 = = 280 H.
Результаты расчетов основных параметров прямозубой конической передачи сводим в таблицу (табл. 24).
Таблица 24
Наименование параметра и его единица | Обозначение параметра и его размер | Наименование параметра и его единица | Обозначение параметра и его размер |
Мощность на ведущем валу, кВт | Р1 = 3 | Число зубьев: шестерни колеса | z1 = 20 z2 = 50 |
Угловая скорость ведущего вала, рад/с | ω1 = 100 | Внешний окружной модуль, мм | mе = 4 |
Передаточное число | ир = 2,5 | ||
Момент на ведомом валу редуктора, Н·м | М2 = 71,5 | Внешнее конусное расстояние, мм | Rе = 107 |
Допускаемое контактное напряжение колеса, Н/мм2 | [σ]Н2 =374 | Силы, действующие в зацеплении, Н | |
Внешний делительный диаметр, мм колеса шестерни | dе2 = 200 dе1 = 80 | Окружная на среднем диаметре Радиальная на шестерне Осевая на шестерне | Ft = 825 Fr = 280 Fа = 110 |
Пример 22. Для привода рабочей машины (рис. 42) рассчитать угловые скорости и вращающие моменты на валах с учетом КПД по следующим данным: мощность электродвигателя Р1 = 1,8 кВт, частота вращения
n1 = 1430 об/мин. Число зубьев ведущей звездочки z3 = 18, ведомой z4 = 45. Передаточное число редуктора ир = 15,5.
Р е ш е н и е.
1. Определяем угловую скорость электродвигателя:
ω1 = = 149 рад/с.
2. Угловая скорость ведомого вала редуктора ир = ω1 / ω2, откуда
ω2 = 149/15,5 = 9,6 рад/с.
3. Передаточное число цепной передачи иц = z4 /z3, откуда
иц = 45/18 = 2,5.
4. Угловая скорость ведомого вала цепной передачи и = ω2 / ω3, откуда
ω3 = ω2/иц = 9,6/2,5 = 3,86 рад/с.
5. Вращающий момент на валу червяка
М1 = Р1 / ω1 = 1,8·103/149 = 12,1 Н · м.
6. Принимаем КПД червячного редуктора при ηр = 0,75…0,85.
7. Вращающий момент на валу червячного колеса определяем из уравнения ир = М2/(М1 ηр), откуда М2 = ирМ1 ηр = 15,5·12,1 ·0,85 = 159 Н·м.
8. КПД цепной передачи ηр = 0,95.
9. Момент на ведомом валу цепной передачи
М3 = ηц · М2 ·иц = 0,95 ·159 ·2,5 = 377 Н ·м.
Пример 23. Рассчитать червячную передачу общего назначения с ресурсом работы t > 20 000 ч. Исходные данные и кинематическую схему взять из примера 22: ир = 15,5, М1 = 12,1 Н · м, М2 = 159 Н · м,
ω1 = 149 рад/с.
Ре ш е н и е.
1. Принимаем число витков червяка в зависимости от передаточного числа z1 = 2. Рекомендуется принимать z1 = 2 и z1 = 4, нежелательно принимать z1 = 1, так как при этом значении ηр = 0,5, а z3 = 3 не стандартизовано. Следует принимать z1 = 2 при ир = 16…25 и z1 = 4 при
ир = 8…12,5.
2. Число зубьев червячного колеса z2 = и z1 = 2 · 15,5 = 31.
3. Коэффициент диаметра червяка q задаем из параметрического ряда:
8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0. Принимаем q = 0,25z2 = 0,25 · 31 = 8.
4. Скорость скольжения
υск = 5 ·10 -3 ω1 = 5 ·10 -3·149 = 4 м/с.
5. Материал червячного колеса выбираем по данным табл. 25 и определяем допускаемые контактные напряжения для червячных колес из условия стойкости против заедания.
При высоких скоростях скольжения 5…25 м/с принимаем оловянную бронзу БрОФ 10 – 1 по табл. 9.3 учебника [1] и [σ]Н определяем по формуле
[σ]Н = 0,67 ·σНО.
Таблица 25
Материал венца колеса | [σ]Н Н/мм2, при скорости скольжения υ, м/с | |||||||
0,25 | 0,5 | |||||||
БрАЖУ - 4Л | - | |||||||
СЧ15-32 | - | - | - | - |
Таблица 26
1-ый ряд | ||||||||||||
2-ой ряд | - |
6. Из условия сопротивления контактной усталости рабочих поверхностей зубьев червячного колеса, определяем межосевые расстояния (мм) передачи:
аω = 307 ,
где М2 – момент на валу червячного колеса, Н ·м; z2 – число зубьев колеса; q – коэффициент диаметра червяка; К – коэффициент нагрузки
К = 1,1…1,35.
аω = 307 = 119 мм.
Полученное значение принимаем по ГОСТ 2144 – 76 (табл. 26)
7. Осевой модуль
m = = 6,4
принимаем по ГОСТ 2144 – 76, m =6,3 мм.
8. Уточняем межосевое расстояние
аω = 0,5m(z2 + q) = 0,5 ·6,3(31 + 8) =122,85 мм.
9. Определяем основные геометрические параметры червяка и колеса.
Диаметр начальной окружности червяка d1 = qm = 8 · 6,3 = 50,4 мм
и червячного колеса d2 = mz2 = 6,3 · 31 = 195,3 мм.
Диаметр окружности выступов червяка
dа1 = d + 2m = 50,4 + 2 ·6,3 = 63 мм.
и червячного колеса dа2 = 195,3 + 2 ·6,3 = 207,9 мм.
Диаметр окружности впадин червяка
df1 = d – 2,4 m = 50,4 – 2,4 · 6,3 = 35,28 мм.
и червячного колеса df2 = 195,3 – 2,4 · 6,3 = 180,18 мм.
Наибольший диаметр червячного колеса
da max = da2 + 6m/(z2 + 2) = 207,9 + 6 ·6,3/(31 + 2) = 217,35 мм.
Длина нарезной части червяка
b1 = (11 + 0,067z2 ) m + a = (11 + 0,067 · 31) · 6,3 + 25 = 82,4 + 25 = 107,4 мм.
(принимаем b1 =110 мм).
Ширина венца червячного колеса b2 ≤ 0,75 da1;
b2 = 0,75 · 63 = 47 мм. (принимаем b2 = 50 мм).
10. Окружная скорость червяка
υ1 = ω1d1/2 · 103 = 149 · 50,4/2 · 103 = 3,75 м/с.
11. Принимаем угол подъема винтовой линии γ и угол трения ρ по табл. 27 и 28.
Таблица 27
z1 | q | |||||
3°35'35" | 4°05'09" | 4°45'49" | 5°42'38" | |||
7°07'30" | 8°01'48" | 9°27'44" | 11°18'36" | |||
10°37'15" | 12°05'40" | 14°02'10" | 15°41'56" | |||
14°02'10" | 15°56'43" | 18°25'06" | 21°48'05" | |||
z1 | q | |||||
6°20'25" | 7°07'30" | 7°35'41" | ||||
12°31'44" | 12°02'10" | 14°55'53" | ||||
18°26'06" | 20°33'22" | 21°48'00" | ||||
23°57'45" | 26°33'54" | 28°04' 2" | ||||
12. КПД червячной передачи
η = 0,95 = 0,83.
Таблица 28
υ, м/с | f | ρ | υ, м/с | f | ρ |
0,1 | 0,98 – 0,09 | 4°34' - 5°09' | 2,5 | 0,03 – 0,04 | 1°43' - 2°17' |
0,5 | 0,055 - 0,065 | 3°09' - 3°43' | 0,028 – 0,035 | 1°36' - 2°00' | |
0,45 – 0,55 | 2°35' - 3°09' | 0,023 – 0,03 | 1°26' - 1°43' | ||
1,5 | 0,04 – 0,05 | 2°17' - 2°52' | 0,018 – 0,026 | 1°02' - 1°29' | |
0,035 – 0,045 | 2°00' - 2°35' | 0,016 – 0,024 | 0°55' - 1°22' |
13. Определяем силы, действующие в зацеплении.
Окружное усилие червячного колеса численно равно осевому усилию червяка
Ft2 = Fa1 = 2M2/d2 = 2 · 159 · 103/195,3 = 1628,3 H.
Радиальные усилия колеса и червяка равны
Fr2 = Fr1 = Ft2 tg α = 1628,3 · 0,364 = 529,7 H.
Осевое усилие колеса равно окружному усилию червяка
Fa2 = Ft1 = 2М1/d1 = 2 · 12,1 · 103/50,4 = 480,2 H.
Результаты расчетов основных параметров рассчитанной червячной передачи сводим в табл. 29.
Таблица 29
Наименование параметра и его единица | Обозначение параметра и его размер | Наименование параметра и его единица | Обозначение параметра и его размер |
Мощность на ведущем валу, кВт | Р1 = 1,8 | Угол подъема винтовой линии | γ = 14°02'10" |
Угловая скорость ведущего вала, рад/с | ω1 = 149 | Диаметр вершин, мм: витков | dа1 = 63 |
зубьев | dа2 = 207,9 | ||
Передаточное число редуктора | ир = 15,5 | Диаметр впадин, мм: витков | df1 = 35,28 |
Межосевое расстояние, мм | аω = 125 | зубьев | df2 = 180,18 |
Момент на ведомом валу | М2 = 159 | Длина нарезной части червяка, мм | b1 = 100 |
Число витков червяка | z1 = 2 | Силы, действующие в зацеплении колеса, Н: | |
Число зубьев червячного колеса | z2 = 31 | окружная | Ft2 = 1628,3 |
Осевой модуль зацепления, мм | m = 6,3 | радиальная | Fr2 = 529,7 |
Делительные диаметры, мм: червяка | d1 = 50,4 | осевая | Fa = 480,2 |
колеса | d2 = 195,3 |