Задача по кинематическому и геометрическому расчёту зубчатой передачи. Вариант 34. Задано: Твых = 0,3 Н*м; nвых = 310 мин-1; i = 3,94. Определить: d1, da1, df1, h, d2, dа2, df2, a, b1, b2, Твд, Рдв, Тдв, Ft, η. Рассчитываемый механизм служит для уменьшения скорости вращения электродвигателя в i число раз и состоит из пары находящихся в зацеплении цилиндрических зубчатых колес (шестерни и колеса). Зубчатые колеса устанавливаются на валах, которые поддерживаются в требуемом положении опорами. Каждый вал имеет две опоры (скольжения или качения), закрепленные в корпусе. Быстроходный вал редуктора соединен с валом электродвигателя муфтой. В качестве опор принимаем подшипники качения. Ориентировочно определяем требуемую мощность Рдв электродвигателя, приняв предварительно значения КПД: КПД зубчатой передачи – ηп = 0,9; КПД подшипника качения – ηп = 0,99; КПД муфты – ηм = 0,97. Тогда Рдв = k*Рвых /η [Вт], (1) где k — коэффициент запаса, учитывающий необходимость преодоления динамических нагрузок в момент разгона, принимаемый равным 1,05 ... 1,1; Рвых = Твых * ωвых — требуемая мощность на выходном валу; ωвых = 2πnвых/60 — угловая скорость выходного вала, рад/с; nвых — угловая скорость выходного вала в об/; Твых — момент на выходном валу, Н*м; η — коэффициент полезного действия электромеханического привода для выбранной схемы он равен η= 0,97*0,994*0,9 = 0,8386. Скорость вращения выходного вала в рад/с равна ωвых = (2*3,14*310)/60 = 32,45 рад/с. Подставив значения ωвых, Tвых, η в выражение (1) и приняв к = 1,1 получим Рда = (k* Твых*ωвых)/ η =(1,1*0,3*32,45) = 12,77 (Вт). Частота вращения электродвигателя nдв= nвых*i = 310*3,94= 1221,4 об/мин. Из серии двигателей, имеющих скорости вращения 1250, 1280, 1300 обмин выбираем электродвигатель с n = 1250 обмин и мощностью Р> 13 Вт. Выбираем число зубьев z1 шестерни. Так как zmin = 17, а рекомендуемое значение числа зубьев шестерни 18 — 30, принимаем z1= 20. Число зубьев зубчатого колеса определяем по формуле z2 = z1*i = 20*3,94 = 78,8. Так как колесо должно иметь целое число зубьев, принимаем z2 = 78. Тогда фактическое передаточное отношение зубчатой передачи iф = z2/z1= 78/20 = 4,1. Относительная погрешность передаточного отношения зубчатой передачи ∆i %=|(i-i_ф )/i|∙100%=|(3,9-3,94)/3,94|∙100%=1,02% Допустимая погрешность ∆i передаточного отношения не должна превышать 3,5%. Диаметр ведущего вала, т.е. вала шестерни, принимают близким по размеру диаметру вала двигателя. Считаем, что dдв > 3 мм.
