4. Проверочный расчет требуемой мощности двигателя

Крутящий момент на валу электродвигателя Т_дв, Нм равен:

, (4.1)

где _пр– коэффициент полезного действия привода (муфты, подшипников, конической пары редуктора). Для соединения вала электродвигателя с входным валом редуктора применяем глухую втулочную муфту. Принимаем _м =0,98 [2, с. 43].

.

Находим требуемую мощность двигателя Р_тр, Вт[2, табл. 2.4]:

. (4.2)

Соотношение Р_дв>1,2Р_тр; 9,5Вт> 9,3Вт соблюдается.

5. Предварительный расчет валов

Предварительный расчёт выполняем по напряжениям кручения, т.е. при этом не учитываются напряжения изгиба, концентрации напряжений и переменность напряжений во времени (циклы напряжений). Для компенсации приближённости метода расчёта допускаемые напряжения на кручение применяем заниженными: [τ]_к =10…20 МПа. Причем большие значения [τ]_к принимаем для тихоходных валов [2, с. 110].

Определяем диаметры ступеней валов d, мм [2, табл. 7.1]:

. (5.1.)

Диаметр выходного конца быстроходного вала d₂ ,мм:

.

Для соединения вала с валом электродвигателя диаметром d_дв=6мм назначаем диаметр выходного конца вала d₁ = (0,8…1,2) d_дв=4,8…7,2 мм. Принимаем d₂ =6 мм.

Диаметр выходного конца ведомого вала d₃,мм:

.

Принимаем d₃ =6 мм.

Диаметры ступеней валов назначаем исходя из конструктивных соображений.

6.Расчет момента инерции редуктора

Рассчитаем момент инерции редуктора J, приведенного к валу электродвигателя. Для этого по длине зуба колеса , делительному диаметру и удельной плотности материала вычисляем значениеJ всех колес [5].

b=40мм;

d₁ =43мм;

d₂=50мм; ρ=7,85 г/см³ = 7,85*10^-3 г/мм³ (для стали).

(6.1)

7. Расчет мертвого хода

В реверсивных механизмах устройств и систем различают прямой и обратный ход. Вследствие боковых зазоров в зацеплении, зазоров во вращательных парах и упругих деформаций валов положения ведомого звена всегда различны при одинаковых положениях ведущего звена во время прямого и обратного хода.

Точность реверсивных механизмов могут охарактеризовать ошибка мёртвого хода и мёртвый ход.

Ошибкой мертвого хода механизма называется отставание ведомого звена при изменении направления движения ведущего звена. Она равна разнице в положениях ведомого звена при одинаковых положениях ведущего во время прямого и обратного движения механизма.

Мёртвым ходом принято считать свободное перемещение ведущего звена (в нашем случае - шестерни) при неподвижном ведомом звене (колесе).

Для одноступенчатой зубчатой передачи, имеющей в зацеплении боковой зазор j_n, мёртвый ход определяется как погрешность перемещения ведущего звена [3]:

(7.1)

где j_n – величина бокового зазора, которая зависит от вида сопряжения колёс и допуска на боковой зазор.

Для степени точности колеса 7 и вида сопряжения G, значение минимального гарантированного бокового зазора j_{n min}=20мкм (по ГОСТ 9178-72).

d₂, - делительный диаметр ведомого колеса, мм;

α - угол профиля зубьев.