Проектирование автоматизированного привода (максимальная частота вращения выходного вала привода - 40 об/мин), страница 4

(d₃)_minH≥790*(M_II*(i_3-4+1)/(φ_d*[σ]²*i_3-4))^1/3

(d₃)_minH≥790*((4,46*5,5)/(0,5*2200²*4,5))^1/3=10,4мм

4. Расчет минимальных диаметров шестерней из условия изгибной прочности зубьев.

(d1_)minF≥13*(M_I*z₁*Y_F/(φ_d*[σ_F]))^1/3

[σ_F]=300-330 МПа – допускаемое напряжение на изгиб.

Y_F=(3.8…4) –коэффициент формы зуба

(d₁)_minF≥13*((0,78*16*4)/(0,5*330))^1/3=8,7 мм

(d₃)_minF≥13*(M_II*z₃*Y_F/(φ_d*[σ_F]))^1/3

(d₃)_minF≥13*((4,46*23*4)/(0,5*330))^1/3=17,6 мм

5 Расчет проектных диаметров шестерней

(d₁)_min=max{(d₁)_minH, (d₁)_minF}=8,7 мм

(d₃)_min=max{(d₃)_minH, (d₃)_minF}=17,6 мм

6. Определение модулей передач 1-2 и 3-4 для прямозубой цилиндрической передачи.

m_1-2=(d₁)_min*cos(10)/z₁=0,54 -> m_1-2=1

m_3-4=(d₃)_min/z₃=0,963 -> m_3-4=1

7. Расчет минимального диаметра вала II

(d_bII)_min=K_з*17*(M_II/[τ_кр])^1/3

[τ_кр]=(0,025-0,03)σ_в – допускаемые напряжения при кручении

σ_в=(800-1200) МПа – предел прочности

К_з=(1,1-1,4) – коэффициент запаса, берем К_з=1,1 для минимизации массы и габаритов.

(d_bII)_min =9,33 мм –> 9 мм

8. Выбор подшипников для вала II.

Диаметр цапф под подшипники качения равен

d_n=1,1* (d_bII)_min =9,9 мм

d=15 мм

Выбираем радиальные шариковые подшипники по ГОСТ 8338-75

№ подшипника	d мм	D мм	B мм	Расположение
200	10	30	9	Вал II

9. Расчет диаметра упорного бурта вала II.

d_δII=d_n+1,5h_k

h_k=0,15*(D-d)=3 мм

d_δII=14,4 мм

10. Проверка возможности изготовления вал-шестерни II

m_e*(z₃+1)≥ d_δII

2*24≥14,4 – условие выполняется.

11. Проверка возможности насадки шестерни I на вал ИД

d_ид=14 мм

m_1-2*z₁≥2*d_ид

16≥28 – условие не выполняется, берем m_1-2=2, m_1-2*z₁=28<28.

12. Определение чисел зубьев колес 2 и 4.

z₂=z₁*i_1-2=96

z₄=z₃*i_3-4=115

13. Расчет геометрических параметров шестерни и колеса для передач 1-2 и 3-4

для 1-2

т_1-2=2 z₁=16 z₂=96, x₁=0,5 x₂=-0,5 α=20 φ_d=0.5

Делительное межосевое расстояние: а=0,5т_1-2*(z₁+z₂)=112 мм

Межосевое расстояние: a_w=a=112 мм

Коэффициент воспринимаемого смещения: y=(a_w-a)/m=0

Коэффициент уравнительного смещения: Δy=x₁+x₂-y=0

Диаметры делительных окружностей: d₁=m_1-2*z₁/cosβ=32 мм

d₂=m_1-2*z₂/cosβ=192 мм

Диаметры начальных окружностей: d_w1=2a_w/(i_1-2+1)=32 мм

d_w2=d_w1*i_1-2=192 мм

Диаметры окружностей вершин (=1): d_a1=d₁+2(+x₁- Δy)*m_1-2=36 мм

d_a2=d₂+2(+x₂- Δy)*m_1-2=196 мм

Ширина зубчатого венца: R₁₂=97

Для 3-4

т_3-4=1 z₃=23 z₄=115 m_3-4=1

Делительное межосевое расстояние: а=0,5т_3-4*(z₃+z₄)=69 мм

Межосевое расстояние: a_w=a=69 мм

Коэффициент воспринимаемого смещения: y=0

Коэффициент уравнительного смещения: Δy=0

Диаметры делительных окружностей: d₃=m_3-4*z₃=23 мм

d₄=m_3-4*z₄=115 мм

Диаметры начальных окружностей: d_w3=2a_w/(i_3-4+1)=23 мм

d_w4=d_w3*i_3-4=115 мм

Диаметры окружностей вершин (=1): d_a3=23+2=25

d_a4=d₄+2(+x₁)*m_3-4+d⁴=2+115=117 мм

Ширина зубчатого венца: b_w1,2=k_be*R₃₄

R₃₄=0.5*m_3-4 z₃²+z₄²

R₃₄=58

b_w1,2=0,3*58=17.4

Диаметры окружностей впадин (=1 с*=0.35): d_f3=d₃-2(+с*- x₁)*m_3-4=23,02 мм

d_f4= d₄-2(+с*- x₂)* m_3-4=73,98 мм

Ширина зубчатого венца: b_w3,4=φ_d*d_w3=12.26 мм

Литература.

1. В.А. Зубов «Курсовое проектирование механизмов робототехники и автоматизированного привода» Ленинград 1991 г

2.В.А. Зубов «Типовые конструкции элементов и узлов приборов» Ленинград 1981 г..

3.В.А. Зубов В.Ю. Лавров «Проектирование механизмов приводов манипуляторов и автоматизированных систем» Ленинград 1987 г.