Пример расчета

Привод (рис1) состоит из электродвигателя мощностью Рдв = 4 кВт с угловой скоростью ωдв = 120 рад/с; z 2 = 30; z 3 = 120; угловая скорость выходного вала ωвых = 1 рад/с; межосевое расстояние редуктора а = 120 мм.

Требуется определить:

1) передаточное отношение привода и передаточное число редуктора;

2) КПД привода;

3) мощности, угловые скорости и вращательные моменты на валах привода;

4) для редуктора выполнить геометрический расчет редуктора.

Решение

1. Передача – двухступенчатая, понижающая. Первая ступень – червячный редуктор, вторая – открытая цепная передача

рис.1

Передаточное отношение привода

и общ = ωдв / ωвых = 120/1 = 120.

Передаточное число цепной передачи

и 2-3 = z 3 /z 2 = 120/30 = 4.

Передаточное число редуктора

и общ = и 1- 2 * и 2-3 = 120, отсюда определяем

и 1- 2 = и общ / и 2-3 = 120/4 = 30.

По полученному и редуктора определяем число витков (заходов) червяка

z 1 = 2.

2. Определяем по табл. 1 КПД привода:

3. Определяем мощности на валах привода:

4.Определяем моменты на валах привода:

5.Выполняем геометрический расчет червячного редуктора

(а = 120 мм; z 1 = 2; и 1- 2 = 30).

4.1. Из формулы и 1- 2 = z 2/ z 1 определяем число зубьев на червячном колесе z 2= z 1* и 1- 2 = 2·30 = 60.

4.2. Выбираем коэффициент диаметра червяка о рекомендации:

q= 0,25 z2 = о,25 · 60 =15 (принимать целое число из ряда 8...20).

4.3. Определяем модуль т из формулы

а = d1+d2 = т ( q+ z2), отсюда

2 2

т = 2 а = 2·120 = 3,2мм.

q+ z2 15+60

принимаем для модуля стандартное значение т = 3,15 мм.

4.4. Определяем основные геометрические параметры зацепления:

а) осевой шаг червяка и окружной шаг колеса

р =π т = 3,14*3,15 = 9,89 мм;

б) высота головки витка червяка и зуба червяка

ha1 = ha2 =т = 3,15 мм.

в) высота ножки витка червяка и зуба колеса

hƒ 1 = hƒ 2 =1,2 т = 1,2*3,15 = 3,78мм.

6. Определяем геометрические размеры червяка:

а) делительный диаметр

d 1 = тq = 3,15*15= 47,25мм;

б) диаметр вершин витков dа 1 = d 1+ 2 ha = 47,25 + 2*3,15 = 53,55 мм;

в) диаметр впадин d ƒ 1 = d 1 - 2 hƒ= 47,25 – 2* 3,78 = 39,69 мм;

г) угол подъема линии витка tgγ = z 1 / q= 2/15 = 0,133; γ = 7º35′40′′;

д) длина нарезанной части червяка

b 1 = т (11+0,06 z2) = 3,15 (11+0,06*60) = 46,18 мм.

7.. Определяем основные геометрические размеры червячного колеса:

а) d 2 = т z2 = 3,15*60 = 210 мм;

б) диаметр вершин зубьев dа 2 = d 2+ 2 ha = 210 + 2*3,15 = 216,3мм;

в) диаметр впадин d ƒ 2 = d 2 - 2 hƒ= 210 – 2*3,78 = 201,44мм;

г) наружный диаметр колеса

6 т

dа е 2 = dа 2 + z 1+2 =

6 · 3,15

= 216,3 + 2+2 = 221 мм,

принимаем dа е 2 = 220 мм.

д) ширина зубчатого венца колеса b 2 = 0,75 dа 1 = 0,75* 50,4 = 37,8 мм,

принимаем b 2 = 38 мм.

8. Уточняем межосевое расстояние:

а = d1+d2 = 47,25+210 = 128,63 мм.

2 2