2.4 Методика определения основных параметров редукторов

Все механические передачи состоят из ведущих звеньев (обозна­чаются индексом 1) и ведомых (индекс 2). Ведущим звеном передачи является то, которое передает крутящий момент непосредственно от двигателя. Ведомым звеном является то, которое воспринимает этот крутящий момент.

Параметры передач подразделяются на геометрические и кинема­тические.

К геометрическим параметрам относятся: диаметры колес (), модули зацепления (), межосевое расстояние ().

К кинематическим параметрам относятся: частоты вращения () и угловые скорости вращения зубчатых колес ().

Отношение угловых скоростей ведущего и ведомого звеньев передачи называют передаточным числом и обозначают - .

В развернутом виде, с учетом кинематических и геометрических параметров, передаточное число одной ступени определяется:

. (2.1)

Если редуктор состоит из нескольких ступеней, то его общее пе­редаточное число будет равно:

, (2.2)

где - передаточное число каждой ступени. КПД одной передачи определяется как отношение мощности на ве­домом валук мощности на ведущем валу:

. (2.3)

Общий КПД многоступеньчатой передачи равен:

, (2.4)

где - КПД соответствующих ступеней.

Угловая скорость () и частота вращения () связаны зависимо­стью, (с)

. (2.5)

Окружная скорость () звеньев передачи определяется, (м/с)

, (2.6)

где - диаметр колеса, шкива и т.п., м.

Окружная сила, (Н)

, (2.7)

где - мощность на валу, Вт;- крутящий момент на валу пере­дачи, нм.

Мощность на каждом валу передач определяется из выраже­ния, (Вт)

. (2.8)

Мощность на ведущем (быстроходном) валу редуктора равна мощ­ности приводного двигателя: .

В общем случае крутящий момент на валу передачи определяет­ся, (Нм)

. (2.9)

Крутящий момент ведущего вала () редуктора является момен­том движущих сил, его направления совпадает о направлением враще­ния вала. Момент ведомого вала () – это момент сил сопротивле­ния, поэтому его направление противоположно направлению вращения вала. Исходя из этого, крутящие моменты на валах каждой ступени редуктора, будут определяться как

(2.10)

Пара зубчатых колес или червячное колесо и червяк входят в зацепление по начальным или делительным окружностям (и). Их размеры определяются, (мм)

для зубчатых колес: ;, (2.11)

где - модуль зубчатого зацепления, мм;- число зубьев соответствующих колес;

для червяка: , (2.12)

где - коэффициент диаметра червяка (выбор из стандартного ряда).

Основной характеристикой размеров зубьев колес является модуль зубьев (). Модулем зубьев называется часть диаметра делительной окружности, приходящаяся на один зуб.

, (2.13)

где - шаг зубьев, т.е. расстояние между одноименными точками двух соседних зубьев, измеренное по делительной окружности, мм.

Для пары зацепляющихся колес модуль должен быть одинаковым.

Главным параметром для цилиндрической и червячной передач ре­дукторов является межосевое расстояние (), которое определяется следующим образом:

для зубчатой передачи, (мм)

(2.14)

где - суммарное число зубьев;

для червячной передачи, (мм)

, (2.15)

где х = ±1 - коэффициент смещения инструмента.