Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

NH = 60 x n(кол.) x t

здесь: n(кол.) = 27,9 об/мин. - частота вращения червячного колеса;

t = 365 x Lг x C x tc - продолжительность работы передачи в расчётный срок службы, ч.

- Lг=7 г. - срок службы передачи;

- С=2 - количество смен;

- tc=8 ч. - продолжительность смены.

t = 365 x 7 x 2 x 8 = 40880 ч.

Тогда:

NH = 60 x 27,9 x 40880 = 68433120

В итоге получаем:

КHL = = 0,786

Допустимое контактное напряжение:

[H] = 181,378 x 0,786 = 142,563 МПа.

Расчетное допускаемое напряжение изгиба:

[-1F] = [-1F]' x KFL

где [-1F]' = 81 МПа - основное допускаемое напряжение изгиба для реверсивной работы по табл. 4.8[1], KFL - коэффициент долговечности.

KFL = ,

где NFO = 106 - базовое число циклов нагружения;

NF = 60 x n(кол.) x t

здесь: n(кол.) = 27,9 об/мин. - частота вращения червячного колеса;

t = 365 x Lг x C x tc - продолжительность работы передачи в расчётный срок службы, ч.

- Lг=7 г. - срок службы передачи;

- С=2 - количество смен;

- tc=8 ч. - продолжительность смены.

t = 365 x 7 x 2 x 8 = 40880 ч.

Тогда:

NF = 60 x 27,9 x 40880 = 68433120

В итоге получаем:

КFL = = 0,625

Допустимое напряжение изгиба:

[-1F] = 81 x 0,625 = 50,625 МПа.

Принимаем предварительно коэффициент диаметра червяка q=20, и коэффициент нагрузки K=1,2.

Вращающий момент на колесе:

T(кол.) = T(черв.) x U x передачи x подш. = 10951,507 x 25 x 0,92 x 0,99 = 249338,467 Нxмм.

Определяем межосевое расстояние из условия контактной прочности [см. формулу(4.9[1])]:

a = =

= 142,909 мм.

Округлим: a = 143 мм.

Модуль:

m = = = 4,086 мм.

Принимаем по ГОСТ 2144-76 (табл. 4.1 и 4.2) стандартные значения m=4 мм и q=20, а также z1=2 и z2=50.

Тогда пересчитываем межосевое расстояние по стандартным значениям m, q и Z2:

a = = = 140 мм.

Основные размеры червяка:

делительный диаметр червяка:

d1 = q x m = 20 x 4 = 80 мм;

диаметр вершин витков червяка:

da1 = d1 + 2 x m = 80 + 2 x 4 = 88 мм;

диаметр впадин витков червяка:

df1 = d1 - 2.4 x m = 80 - 2.4 x 4 = 70,4 мм.

длина нарезанной части шлифованного червяка (см. формулу 4.7[1]):

b1 >= (11 + 0.06 x z2) x m + 25 = (11 + 0.06 x 50) x 4 + 25 = 81 мм;

принимаем b1 = 82 мм.

делительный угол  по табл. 4.3[1]: при z1=2 и q=20 угол =5,717o.

Основные размеры венца червячного колеса:

делительный диаметр червячного колеса:

d2 = z2 x m = 50 x 4 = 200 мм;

диаметр вершин зубьев червячного колеса:

da2 = d2 + 2 x m = 200 + 2 x 4 = 208 мм;

диаметр впадин червячного колеса:

df2 = d2 - 2.4 x m = 200 - 2.4 x 4 = 190,4 мм;

наибольший диаметр червячного колеса:

daM2  da2 + = = 214 мм;

принимаем: daM2 = 214 мм.

ширина венца червячного колеса (см. формулу 4.12[1]):

b2  0.75 x da1 = 0.75 x 88 = 66 мм.

принимаем: b2 = 66 мм.

Окружная скорость червяка:

V = = = 2,922 м/c.

Скорость скольжения:

Vs = = = 2,937 м/c.

Уточняем КПД редуктора (cм. формулу 4.14[1]).

По табл. 4.4[1] при скорости Vs=2,937 м/c при шлифованном червяке приведённый угол трения ' = 1,75o. КПД редуктора с учетом потерь в опорах, потерь на разбрызгивание и перемешивание масла:

 = (0.95 . 0.96) x = 0.95 x = 72,563%.

По табл. 4.7[1] выбираем 7-ю степень точности передачи и находим значение коэффициента динамичности Kv=1.

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки (cм. формулу 4.26[1]):

K = 1 + x (1 - ).

В этой формуле: коэффициент деформации червяка =197 - по табл. 4.6[1]. При постоянной нагрузке вспомогательный коэффициент =1 (см. c.65[1]). Тогда:

K = 1 + x (1 - 1) = 1.

Коэффициент нагрузки:

K = K x Kv = 1 x 1 = 1.

Проверочный расчёт по контактным напряжениям

Проверяем контактное напряжение (см. формулу 4.23[1]):