2.8. Определение сил, действующих при работе передач

Рисунок 3 – Силы в зацеплении

Окружная сила червяка равная осевой силе колеса:

(43)

Окружная сила колеса равная осевой силе червяка:

(44)

Радиальная сила:

(45)

Нормальная сила:

(46)

2.9. Тепловой расчет

Механическая энергия, потерянная в передаче, превращается в тепловую и нагревает передачу. Если отвод теплоты недостаточный, передача перегревается и выходит из строя. Количество теплоты, выделяющейся в передаче в секунду, или тепловая мощность:

(47)

Р₁ – мощность на входном валу, Вт;

Через стенки корпуса редуктора теплота отдается окружающему воздуху, происходит естественное охлаждение. Количество теплоты, отданной при этом в секунду, или мощность теплоотдачи:

(48)

К – коэффициент теплоотдачи;

t₁ – внутренняя температура редуктора или температура масла;

t₀ – температура окружающей среды;

А – площадь поверхности охлаждения;

(49)

(50)

[t] ₁=95⁰ – максимально допустимая температура нагрева масла;

ψ =0,3 – коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора а металлическую плиту или раму;

По формуле (48) определяем:

Если W≤W₁, значит естественного охлаждения достаточно.

3.Эскизный проект

3.1.Определение диаметров валов и предварительный выбор подшипников

Вал червяка:

(51)

так как диаметр вала электродвигателя равен 25мм, то принимаем d=25мм

(52)

d_п – диаметр вала под подшипник

t – высота буртика

принимаем d_п=35мм

(53)

d_бп – диаметр вала под червяк

r – координата фаски подшипника

принимаем d_бп=45мм

Рисунок 4 – Быстроходный вал

Вал колеса:

(54)

принимаем d=45мм

(55)

принимаем d_п=60мм

(56)

принимаем d_к=65мм.

Рисунок 5 – Тихоходный вал

На быстроходный вал предварительно назначаем шарикоподшипник радиальный однорядный особолегкой серии номер 207 и два роликоподшипника радиально – упорных легкой серии номер 7207. На тихоходный вал предварительно назначаем два шарикоподшипника радиально – упорных однорядных легкой серии номер 36212.

3.2. Выбор способов соединений валов с установленными на них деталями и расчет этих соединений

Рассчитываем длины шпонок для соединения валов с муфтами и колеса с тихоходным валом. Из условия:

(57)

отсюда находим:

(58)

σ_см – напряжения смятия;

h – высота шпонки;

l_р – расчетная дина шпонки;

b – ширина шпонки;

d – диаметр вала.

Шпонка для быстроходного вала:

σ_см = 80МПа для неподвижных соединений при переходных посадках:

l=34мм, h=5мм, b=5мм.

Аналогично рассчитываются :

- шпонка для соединения колеса с тихоходным валом:

l=47мм, h=9мм, b=14мм

- шпонка для тихоходного вала:

l=72мм, h=9мм, b=14мм