Проектирование привода шнеков-смесителей для подачи флюса при беспрерывной сварке в механосборочном (стр. 2 из 8)

1.3 Расчёт частот вращения, мощностей и вращающих моментов на валах

Определим частоты вращения валов:

; ;

;

Определим мощность на валах редуктора:

;

;

.

Определим угловые скорости зубчатых колёс и шестерен по формуле:

;

; ;

;

Крутящий момент определим по формуле:

;

; ;

;

1.4 Выбор расчётной нагрузки

Определяем общее время работы редуктора привода по формуле:

,

где

n_лет=10 лет – время работы редуктора;

n_р.д=300 – число рабочих дней в году;

n_см=2 – число смен;

n_дл.см=8 – длительность смены;

k_исп=0,9 – коэффициент использования привода.

;

Определим число циклов нагружения на всех ступенях редуктора:

,

где с – число циклов нагружения на всех ступенях редуктора, с=1:

;

;

;

Так как число нагружений на каждой ступени 1,2 3 и 4 валов превышает значение

, то расчёт ведём по первой ступени диаграммы.

Определим номинальный момент на валах:

;

; ;

;

Результаты расчета исходных данных представим в виде таблицы.

Таблица 1 – Кинематические и силовые параметры редуктора

№ вала	n, об/мин	w, 1/c	P, кВт	Т, кН*м	Тн, кН*м
1	1465	153,34	16,09	0,11	0,143
2	58,6	6,13	12,74	2,08	2,704
3	9,3	0,97	12,36	12,74	16,56
4	9,3	0,97	11,99	12,36	16,07

2. Проектирование червячной передачи

Исходными данными для проекта являются:

- вращающий момент на валу червячного колеса, Т₂=2,704 кН·м;

- частота вращения червяка, n₁=1465 об/мин;

- передаточное число u_1-2=25.

2.1 Выбор материалов для изготовления червяка и червячного колеса

По табл. 3.1 [2] определяем z₁ = 2 - число заходов (при u_1-2 = 25).

Число зубьев червячного колеса:

Ориентировочное значение скорости скольжения v_ск между зубьями червячного колеса и витками червяка:

Выбираем материалы:

- червяк сталь 45, HRC 45…50;

- колесо бронза БР010Р1Ф1

2.2 Определение допускаемых напряжений

Допускаемое напряжение при расчете на контактную выносливость:

,

где

- условное допускаемое напряжение при расчете на контактную выносливость (по табл. 3.2 в зависимости от материала МПа);

где

Получаем

250∙0,872=218 МПа

Допускаемое напряжение при расчете на изгибную выносливость:

где

- условные допускаемые напряжения изгиба (при базовом числе циклов ) для реверсивных и нереверсивных передач.

Получаем:

2.3 Определение расчетной нагрузки

Расчетный вращающий момент:

где

K_β – коэффициент концентрации нагрузки:

Θ – коэффициент деформации червяка (по табл. 3.5 Θ = 57)

(z₁ = 2; q = 8 - принято)

x – отношение средневзвешенного момента к максимальному

K_v – коэффициент динамичности

(K_v = 1,1 по табл. 3.7).

При этом назначаем 7 степень точности.

Тогда

2,704∙1,28∙1,1=3,81 кН∙м

2.4 Приближенный проектировочный расчет главного и основных параметров передачи из условия обеспечения контактной прочности колеса

Межосевое расстояние червячной передачи

Все данные для расчета известны:

Основной модуль зацепления:

Полученное значение модуля округляют до ближайшего стандартного по ГОСТ 2144-76. Сочетание m и q принимаем по табл. 3.8 [2].

Принимаем m = 10 мм.

2.5 Определение основных размеров зацепления

Осевой модуль червяка и торцевой модуль колеса [2, табл.3.9]:

мм.

Шаг зубьев червяка и колеса:

10=31,4 мм

Диаметр делительной окружности:

· червяка

· червячного колеса

Высота головки зуба:

мм

Высота ножки зуба:

мм

Диаметр вершин:

· червяка

· колеса

Диаметр впадин:

· червяка

· колеса

Наружный диаметр червячного колеса:

Межосевое расстояние:

Длина нарезанной части червяка:

Ширина обода червячного колеса:

Рисунок 2 – Геометрические параметры червячной передачи

Угол подъема витков червяка и угол наклона зубьев колеса:

Условный угол обхвата червяка колесом:

2.6 Уточнение величины скорости скольжения

Скорость скольжения определяем по формуле: