Проверочный расчет требуемой мощности двигателя

 

Определяем действительное значение КПД редуктора.

Угловая скорость валов

, (4.1)

(4.2)

(4.3)

(4.4)

По заданной мощности двигателя и угловой скорости находим крутящие моменты на валах

(4.5)

(4.6)

Находим крутящий момент на колесе

(4.7)

Рассчитываем окружную силу, действующую на зуб колеса

(4.8)

Нормальная сила, действующая на зуб колеса

(4.9)

Поправочный коэффициент для косозубой передачи

(4.10)

Величину окружной скорости u шестерни Z₁ определяем по формуле

(4.11)

Выбираем коэффициент торцевого перекрытия для цилиндрических косозубых колёс: e_a=3.

КПД зубчатого зацепления

(4.12)

где – коэффициент трения

– коэффициент перекрытия пары зубчатых колес, .

Определяем крутящий момент на валу шестерни

(4.13)

Вт (4.14)

Условие выбора двигателя выполняется:

(4.15)
5. Предварительный расчет валов

 

Выбираем для изготовления валов сталь 45.

Находим диаметр валов и округляем до ближайшего стандартного номинального значения (для стали 45 ):

Диаметр первого вала:

(5.1)

Диаметр второго вала:

(5.2)

Диаметр выходного вала:

(5.3)

Необходимо проверить выполнение условия прочности винта на растяжение (сжатие) с учетом кручения при выбранном в п. 3.3 внутреннем диаметре . Для этого по значению крутящего момента на винте рассчитаем осевую силу на гайке и требуемый внутренний диаметр.

(5.4)

где, – момент на винте, – средний диаметр винта, T – осевая сила, - угол подъема винтовой линии, – приведенный угол трения скольжения в резьбе.

(5.5)

где – коэффициент трения (, =15°).
6. Расчет момента инерции редуктора

 

Рассчитаем момент инерции редуктора J, приведенного к валу электродвигателя. Для этого по длине зуба колеса, делительному диаметру и удельной плотности материала вычисляем значений J всех колес.

(6.1)

(6.2)

Для передадачи, состоящей из двух ступеней, J равен

(6.3)

где j₁, j₂ – моменты инерции соответственно шестерни и зубчатого колеса;

w₁, w₂- угловые скорости этих колёс.

Отношение угловых скоростей колес равно

(6.4)

Подставив выражение (6.4) в выражение (6.3) получим

(6.5)