Реферат: Проектирование привода общего назначения

ч

7. Тепловой расчёт редуктора

Работа червячного редуктора характеризуется повышенным трением при взаимном скольжении поверхности червяка о поверхность колеса. В связи с этим происходит снижение КПД и переход части механической энергии в тепловую, что вызывает увеличение температуры конструкции. Условие работы редуктора без перегрева имеет вид:

, (41)

P_ч = 5000 Вт – требуемая для работы мощность на червяке; A – площадь теплообмена; k_t – коэффициент, характеризующий теплообмен; [Dt ] = 70…90° – допустимый перегрев.

В результате имеем

°,

что превышает допустимое значение. Одним из путей уменьшения перегрева редуктора является увеличение площади теплообмена, что достигается за счёт изготовления корпуса ребристым.

8. Проверка шпоночных соеденений

Передача крутящих моментов от колёс и шкивов на валы осуществляется посредством шпонок. В связи с этим необходимо проверить прочностные свойства шпоночных соединений на смятие по наиболее нагруженной шпонке. Рассматриваемая шпонка имеет размеры b ´h ´l =18´11´140 мм, глубина паза t ₁ = 7 мм. Передаваемый крутящий момент T₂ = 1362 Н·м.

Напряжение смятия

МПа (42)

Шпонки условию прочности удовлетворяют.

9. Уточнённый расчёт валов

Червячный вал проверять на прочность не следует, так как размеры его поперечных сечений, принятые при конструировании после расчёта геометрических характеристик (табл. 1), значительно превосходят те, которые могли быть получены расчётом на кручение.

Проверим стрелу прогиба червяка (расчёт на жёсткость).

Приведённый момент инерции поперечного сечения червяка

мм⁴ (43)

Стрела прогиба

мм (44)

Допускаемый прогиб

[f ]=(0,005…0,01)·m =0,0315…0,063 мм

Таким образом жёсткость червяка обеспечена.

Коэффициенты запаса усталостной прочности вала производим для ведомого вала в наиболее опасном сечении. Для нахождения местоположения опасного сечения производим построение эпюр напряжений в вале, которые представлены на рис. 5. Видно, что наиболее опасным сечением является местоположение колеса. Кроме того в этом месте происходит дополнительное ослабление и появляются концентраторы напряжения из-за наличия шпоночного паза.

Материалом вала является сталь 45 со следующими механическими характеристиками s_в =370 МПа; s_-1 =246 МПа; s_-1 =142 МПа.

Изгибающие моменты в опасном сечении:

M_x = 60·R_{x 4} = 404 Н·м;

M_y = 60R_{y 4} – F_a d ₂ /2 = 375 Н·м

Суммарный изгибающий момент: