Проект привода одноступенчатого червячного редуктора
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
выбираем 6-ю степень точности передач и нормативной гарантированной боковой зазор. В этом случае коэффициент динамичности Кч = 1,2.
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки:
Кв = 1 + ( Z2 /Q)3 (1 - х) (25)
гдеQ - коэффициент деформации червяка;
х - вспомогательный коэффициент.
По таблице 3.2.8. Q = 94, х = 0,6.
Кв = 1 = (64 / 94)3 (1 - 0,6) = 1,12
Коэффициент нагрузки
К = КВ Кч (26)
К = 1,12 1,1 1,2 = 1,3
Проверяем контактное напряжение
?н = 170 / (Z2 / q) (27)
Эквивалентное число зубьев
Zч = Z2 /cos3 j (28)
Zч = 64 / (0,9478)3 = 75
Коэффициент формы зуба по таблице 3.2.9.
IF = 2,09
Напряжение изгиба
?F = 1,2 М2К I F/Z2 в2 m2 (29)
?F = (1,2 1273 103 1,3 2,09) / 64 640 102 = 104 Н/мм2
3.Предварительный раiет редуктора
Крутящие моменты в поперечных сечениях валов:
Ведомого
Мк2 = М2 (30)
МК2 = М2 = 1273 103 Н/мм
Ведущего (червяк)
МК1 = М1 = М2 / Ц? (31)
МК1 = 1273 103 / 19,5 0,9 = 79 103 Н/мм
Витки червяка выполнены заодно с валом.
4.Конструктивные размеры шестерни и колеса
Ведущий вал
Диаметр выходного конца вала по раiету на кручение при [?]н = 25 Н/мм2
dВ1 (32)
dВ1
Но для соединения его с валом электродвигателя примем
dB1 = dдв = 42 мм
Диаметры подшипниковых шеек
dn1 = dв1 + 2Т (33)
гдеТ - определяем по таблице, Т = 1,2
dn1 = 25 + 2 T = 42 мм
Для выхода режущего инструмента при нарезании витков рекомендуются участки вала, прилегающие к нарезке, протачивать до диаметра меньше df1.
Длина нарезной части в1 = 173 мм.
Расстояние между спорами червяка
?1 = da M2 (34)
?1 = 670 мм
Расстояние до середины выходного конца до ближайшей опоры f1 =
Ведомый вал
Диаметр выходного конца
dв2 = (35)
dв2 =
Примем dв2 = 70 мм
Диаметры подшипниковых шеек
dn2 = dв2 + 2 t (36)
dn2 = 70 + 2 2,5 = 80 мм
Диаметр вала под червячным колесом
Дк2 = dn2 + 3 n (37)
Дк2 = 80 + 4 3 = 90 мм
Диаметр структуры червячного колеса
dcm2 = (1,6 : 1,8) dк2 (38)
dcm2 = (1,6 : 1,8) 90 = (144 : 162)
Примем dcm2 = 150 мм.
Длина ступицы червячного колеса
Lcm2 = (1,2 : 1,8) dк2 (39)
Lcm2 = (1,2 : 1,8) 90 = (108 : 162)
Примем Lcm2 = 125 мм
5.Конструктивные размеры корпуса редуктора
Толщина стенок корпуса и крышки:
? 0,04 а + 2 (40)
?= 0,04 182,5 + 2 = 9,3 мм
Примем ? = 10 мм
?1 = 0,032 а + 2 (41)
?1 = 0,032 182,5 + 2 = 7,84 мм
Примем ?1 = 10 мм
Толщина фланцев (поясков) корпуса и крышки:
в = в1 = 1,5 ? (42)
в = 1,5 10 = 15 мм
Толщина нижнего пояса корпуса при наличии бобышек
Р1 = 1,5 ? (43)
Р1 = 1,5 10 = 15 мм
Р2 = (2,25 : 2,27) ? (44)
Р2 = (2,25 : 2,27) 10 = 22,5 : 2,75
Примем Р2 = 25 мм
Диаметры болтов: фундаментальных.
d1 = (0,30 : 0,36) а + 12 (45)
d1 = (0,30 : 0,36) 182,5 + 12 = 18 - 19 мм
Примем болты с резьбой М 20.
Диаметр болтов d2 = 16 мм и d3 = 12 мм
6.Первый этап компоновки редуктора
Вычертить на двух проекциях червяк и червячное колесо.
Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса, принять зазор между стенкой и червячным колесом и между стенкой и ступицей червячного колеса ? 15 мм.
Вычертить подшипники колеса на расстояние ?1 = dаМ2 = 670 мм, один от другого, располагая их симметрично, относительно среднего сечения червяка.
Так же симметрично располагаем подшипники вала червячного колеса. Расстояние между ними замерить по чертежу ?2 =
7.Выбор подшипников
В связи с тем, что в червячном зацеплении возникают значительные усилия, принять радиально - упорные подшипники: шариковые средний червяка и роликовые конические легкой серии вала червячного колеса.
Проверка долговечности подшипников
Усилия в зацеплении.
Окружное усилие на червячном колесе, равное осевому усилию на червяке.
Р2 = Ра1 = 2М2 / d2 (46)
Р2 = 2 1273 103 / 640 = 3978 Н
Окружное усилие на червяке, равное основному усилию на колесе
Р1 = Ра2 = 2М1 / d1 (47)
Р1 = 2 79 103 /125 = 1264 Н
Радиальные усилия на червяке и колесе
Рr2 = Pr1 = P2tq? (48)
Pr2 = 3978 tq 20o = 1445 H
Червяк имеет правое направление витков.
Вал червяка
Расстояние между опорами ?1 = 670 мм
Диаметр d1 = 125 мм
Реакции опор (правую опору, воспринимающую внешнюю осевую силу Рх обозначить цифрой 2)
В плоскости XZ
Rx1 = Rx2 = P1 /2 (49)
Rx1 = 1264 / 2 = 632 H
В плоскости YZ
- Ry1 + Pr1 ( ?1/2) - Pa1 (d/2) = 0 (50)
Ry1 = (1445 670/2 - 3978 125/2) = 353 Y
Ry2 = (485750 + 248625) / 670 = 1096 H
Проверка: Ry1 + Ry2 - Pr1 = 353 + 1092 - 1450 = 0
Суммарные реакции:
Fr1 = R1 = (51)
Fr1 =
Fr2 = R2 = (52)
Fr2 = = 1265 H
Осевые составляющие радиальных реакций шариковых радиально - упорных подшипников
S1 = eFr1 (53)
S1 = 0,68 723 = 491 H
S2 = eFr2 (54)
S2 = 0,68 1265 = 860 H
Осевые нагрузки подшипников в нашем случае
S1 S2 - S1; тогда Fа1 = S1 = 491 Н
Fa2 = S1 + Fa (55)
Fa2 = 491 + 3978 = 4469 H
Рассмотрим левый подшипник
Отношение
Fa1 / Fr1 = 491 / 723 = 0,68 = e
Осевую нагрузку не учитываем.
Эквивалентная нагрузка
Рэ1 = Fr1 V K?KT (56)
Рэ1 = 723 1,3 = 989,9 Н
Рассмотрим правый подшипник
Fa2 / Fr2 = 4469 / 1265 = 3,52 > e
Поэтому эквивалентную нагрузку определяем с учет