Расчет зубчатой реечной передачи. Помогите.

[Lyxey 18]

Помогите подобрать мощность (крут. момент) привода шестерни. Шестерня сидит непосредственно на валу мотор-редуктора. Цепляясь за рейку, тащит 37т тележку по рельсам.



Предваритель взял:

- скорость передвижения - 10 м/мин

- шестерня m=4, z=20



Предварительно (не точно) получил:

- сопротивление передвижению - 3000 кгс

- мощность привода - 5,7 кВт

- момент - 730 Нм

[ДУЧ 14]

Странный подход...

Как по мне, расчет начать с силы трения качения, где еще нужен диаметр колеса тележки и коэффициент трения качения стали по стали. Получив усилие и скорость приступать к выбору параметров привода: передаточное число и мощность. Число зубьев и модуль зависят от технологии производства.

Рекомендую также учесть при выборе кинематической точности, что допуск на шаг рейки делится на все количество зубьев!

 

А навскидку - 5,7 кВт маловато, на одно движение "туда" .

[Lyxey 18]

Считал по методе расчета мех передвиж крановой тележки, только заменил колесо на шестерню т.е

 

Необходимая мощь N=F*v/n

где 

сопротивление передвижению F=k*m*(f*d+2e)/D

где 

k- коэф. реборд и ступиц

m- масса

f- коэф. трения в подш.

d- диам. вала шестерни

e- коэф. кач. колес

D- диам. колеса

v- скор. пер. тележки

n- кпд

[ДУЧ 14]

Насколько понял, тележка та-же, но привод у нее реечный?

А диаметры колеса и вала какие? Схема кинематическая привода есть? Синхронная частота вращения двигателя?

Изменено 4 января 2016 пользователем ДУЧ

[Lyxey 18]

Каретка бежит по направляющей с рейкой и тащит тележку. На этой каретке мотор-редуктор с открытой шестерней.

Колеса на тележке диам. 300 мм 

Шестерня диам. 80, ее вал 50(40)

Сейчас перещитал

F=k*m*(f*d+2e)/D, где D и d - диам. колеса и его вала.

Получил около 600 кгс - сопр. передв. тел.,

1,5 кВт двиг.

Момент на шестерне - 240 Нм

[ДУЧ 14]

По методике вроде все так и есть, я про мощность 4AC90 LE6 1,7кВт, диаметр колеса 320мм, линейная скорость 10м/мин.

[Lyxey 18]

По методике вроде все так и есть, я про мощность 4AC90 LE6 1,7кВт, диаметр колеса 320мм, линейная скорость 10м/мин.

Ну вот, а говорите 5,7 кВт маловато)

[ДУЧ 14]

Тут такой нюанс: шаг рейки всего 12,566 мм, делительная толщина 6,283, частота вращения 25 мин^-1, не ясна длина перемещения (про допуск я писал), поверхностное упрочнение затруднено...

Как-то недолговечно получается (((

[Lyxey 18]

Ход каретки по рейке - 4 м.

 

Попробывал надавить на зуб шестерни нагрузкой 1000 кгс в SW Simulation. Запас приличный выдал. Износ в ручную по формулам считать совсем не охото(

Изменено 5 января 2016 пользователем Lyxey

[ДУЧ 14]

Для курсового прокатит, для работы - нет. Коэффициент запаса по изгибу - неплохо иметь 4,0-4,2.

[Lyxey 18]

Тут такой нюанс: шаг рейки всего 12,566 мм, делительная толщина 6,283, частота вращения 25 мин^-1, не ясна длина перемещения (про допуск я писал), поверхностное упрочнение затруднено...

Как-то недолговечно получается (((

И что делать? Модуль увиличивать?

[ДУЧ 14]

Да, увеличивать.

При m=6мм на рейке будет 212 зубьев, при m=10 "всего" 127, а при m=4  318. Толщина вершин зубьев у колеса z=20 будет вполне приемлимая для цементации даже при коррекции x=0,5.

 

 

Изменено 5 января 2016 пользователем ДУЧ

[Lyxey 18]

6 - нормально будет?

[Lyxey 18]

Кол. зубьев шестерни?

Ширина?

Толщина рейки?

Изменено 5 января 2016 пользователем Lyxey

[ДУЧ 14]

В общем, нормально. Я бы брал 8, там 160 зубьев рейка и высота зуба 20 мм, а диаметр начальной окружности колеса, число зубьев и коррекцию подобрал под мотор-редуктор, если есть типоряд.

[Lyxey 18]

Мотор-редуктор подбираю по необходимой мощности, оборотам.

Шестеренка просто сидит на его валу со шпонкой(или промежуточный вал, а редуктор полый). Т.е. по зубьям связи нет никакой.

[ДУЧ 14]

Кол. зубьев шестерни? Ширина? Толщина рейки?

 

Резюмирую: m=8, ширина 55, zк=19, zр=160.

[Lyxey 18]

С модулем 8 шестерня получается диаметром 160 мм. Чот вообще дохрена.

А почему z именно 19?

6 еще вроде норм. Запас по прочности на изгиб SW выдал 16.

Изменено 5 января 2016 пользователем Lyxey

[ДУЧ 14]

Конструкция Ваша - Вам и отвечать, свобода выбора!

Удачной охоты.

[Lyxey 18]

Угу.

Благодарю за помощь.

Честно говоря готов уж проплатить за адекватный подбор данной передачи.