8. Расчет червячной передачи [6]

Червячная передача на данном станке применяется для осуществления поворота стола. Выбираем материал червяка Сталь 45 HRC=45, венец червячного колеса БрА9ЖЗЛ. Допускаемое контактное напряжение[σH]=155МПа, Допускаемое напряжение изгиба [σof]=53,3МПа.

Требуемая мощность электродвигателя Рдв=3кВт

Угловая скорость ωдв=πnдв/30=3,14*2000/30=209 рад/с

Число зубьев червячного колеса z1=1

Число витков червяка z2=80, тогда u=80

Вращающий момент на валу червячного колеса Т2=1077Нм

Определим межосевое расстояние из условия контактной выносливости:

Модуль:

Принимаем m=2, q=20

мм

Делительный диаметр червяка

d1=q*m=20*2=40мм

Диаметр вершины витков червяка

da1=d1+2m=40+2*2=44 мм

Диаметр впадин витков червяка

df1=d1-2.4m=40-2.4*2=35.2 мм

Длина нарезанной части шлифованного червяка

Принимаем =57 мм

Делительный угол подъема витка γ=

Основные размеры венца червячного колеса:

Делительный диаметр червячного колеса

d2=z2*m=80*2=160м

Диаметр вершины зубьев червячного колеса

da2=d2+2m=160+4=164мм

Диаметр впадин зубьев червячного колеса

df2=d2-2.4m=160-2.4*2=155.2мм

Наибольший диаметр червячного колеса

daM2

Ширина венца червячного колеса

Окружная скорость червяка

Скорость скольжения

Проверим контактное напряжение

<[σH]=149МПа

Результат расчета следует признать удовлетворительным, т.к. расчетное напряжение ниже допускаемого на 13%

9. Проектирование элементов привода подачи

(Выбор муфты, подшипников)

Для ведущего вала выбираем подшипники роликовые радиально-упорные средней серии 32311А ГОСТ 8328-75

d=55мм;D=120мм; В=29мм;r=3мм;r1=3мм;C=138кН;С0=87,5кН по [6]

Одна муфта предназначена для соединения вала двигателя с винтом-гайкой качения. Выбираем втулочно-пальцевую муфту по ГОСТ 21424-75, [Шейнблит, с.400], состоящую из двух полумуфт и соединительных упругих элементов. У этих муфт болты, соединяющие полумуфты-фланцы, заменяют стальными пальцами с надетыми на них резиновыми втулками, имеющими прорези трапециевидного сечения. Эти втулки в некоторой степени компенсируют погрешности сборки. Материал муфты сталь 30Л ГОСТ 977-88, материал упругих втулок резина с пределом прочности при разрыве не менее 8 Н/мм².

Параметры муфты:

Момент Т = 125 Н·м

Угловая скорость ω не более 480 сˉ¹

Посадочный диаметр d = 30 мм

Длина lцил = 58 мм, lкон = 38 мм

Габаритные размеры: L = 121 мм, D = 120 мм, d0 = 28 мм

Радиальное смещение осей валов до 0,3мм, перекос до 30´.

Вторая кулачковая муфта для вала червячной передачи:

Муфта упругая со звездочкой ГОСТ 14084-76:

Параметры муфты:

Момент Т = 250 Н·м

Посадочный диаметр d = 56 мм

Габаритные размеры: В = 18,5 мм, D = 120 мм, Н = 25 мм

r = 3 мм.

10. Расчет шпоночного соединения [6]

П роверим прочность шпоночного соединения, передающего вращающий момент от вала червячного колеса к муфте.

Диаметр вала в этом месте dв1=48мм

Сечение и длина шпонки: b x h x l= 14x8x80

Глубина паза t1=5,5мм

Момент Т2=1077* Нмм

Напряжение смятия:

что меньше допускаемого =100МПа