Лист

1.Описание работы механизма, область применения.

Механизм предназначен для дифференциального механического суммирования положения вала червячного колеса от двух независимых входных валов.

Движение на выходное звено 3, где происходит суммирование передается от двух независимых входов I и II. С первого входа через червяк 1 передается вращение звену 3 на определенный угол. Со второго входа через вращение винта 2 и поступательное перемещение гайки 4 также передается вращение звену 3.

В результате алгебраического сложения общий угол поворота через червячного колеса составляет:

₃=₁i₁₃₂h₂/r₃2

где ₁, ₂, ₃– углы поворота соответствующих звеньев;

i₁₃–передаточное отношение червячной передачи;

h₂–шаг винта;

r₃–радиус начальной окружности червячного колеса.

Конструкция механизма закрытого типа, производство серийное.

2.Расчет редуктора.

2.1Кинематический расчет привода.

Кинематический расчет заключается в определении угловых скоростей всех валов проектируемого редуктора.

Формула для определения угловой скорости вала составной части механизма:

Угловая скорость вала I редуктора, на котором располагается червяк

w₁=(n₁)/30

где n₁=500 об/мин частота вращения звена 1 (червяка)

получаем

w₁=(3,14500)/30=52,3 рад/с.

Угловая скорость вала I I редуктора, винт передачи винт-гайка

w₂=(n₂)/30

где n₂=50 об/мин частота вращения звена 2 (винт)

получаем

w₂=(3,1450)/30=5,2 рад/с.

2.2 Расчет геометрических размеров передач.

2.2.1 Червячная передача.

По условию задания по курсовому проекту имеем:

Модуль передачи m=0,5 мм.

Передаточное отношение передачи i₁₃=120.

Момент нагрузки М₃=80 Нмм.

Рассчитаем основные геометрические параметры червячной передачи.

Размеры червяка.

Так как i₁₃=120 >28 , то число заходов червяка Z₁=1

Коэффициент диаметра червяка

q=Z₁/tg

где =5 делительный угол подъема линии витка.

Получаем q=1/tg5=11,43 примем стандартное значениеq=12,5

Делительный диаметр d₁=qm

Тогда d₁=12,50,5=6,25мм.

Диаметр окружности вершин витков d_a1=m(q+2)

Получаем d_a1=0,5(12,5+2)=7,25 мм

Диаметр впадин витков d_f1=m(q-2,4)

Получаем d_f1=0,5(12,5-2,4)=5,05 мм

Осевой шаг р=-m

Получаем р=3,140,5=1,57 мм. 

Длина нарезаемой части червяка l2m(Z₂+1)

где Z₂ – число зубьев червячного колеса.

Z₂=Z₁i₁₃

Получаем Z₂=1120=120

Тогда 

l=20,5(120+1)=10,74 мм

Угол профиля в осевом сечении =20

Размеры червячного колеса.

Делительный диаметр в средней плоскости d₂=Z₂m

Получаем d₂=1200,5=60 мм.

Диаметр окружности вершин колеса d_a2=m( Z₂+2)

Получаем d_a2=0,5(120+2)=61 мм

Диаметр впадин витков d_f2=m( Z₂-2,4)

Получаем d_f2=0,5(120-2,4)=58,8 мм

Начальный диаметр окружности вершин d_Нd₂ +2 m

Получаем d_Н=60 +20,5=61 мм.

Ширина обода колеса B= m( q+2,5)Sin+0,25p

Где =20…50 -угол боковых скосов.

Примем =20

Получаем B=0,5(12,5+2,5)Sin20+0,252,512=5,92 мм

Межосевое расстояние a_w=0,5(d₁+ d₂)

Получаем a_w=0,5(6,25+60)=33,1 мм.

Для расчета вала проектируемого механизма определим силы действующие в зацеплении червячной передачи.

Окружная

F_t1=2T₁/d₁=(2(80/6,25))/12,25=0,107 H

F_t2=2T₂/d₂=280/120=1,33 H

Радиальная

F_r1=F_t1tg/tg=0,107tg20^o/tg5^o=0,445 H

F_r2=F_t2tg=1,33tg20^o=0,484 H

Осевая

F_a1=F_t1/tg=0,107/tg5^o=1,223 H

F_a2=F_t2tg(+)=1,33tg(5+1^o15)=0,143 H

Рис.1 Геометрические параметры червячной передачи.