Шестерни для редукторов расчет

Выбор материалов и термической обработки зубчатых колес. Для изготовления зубчатых колес в основном применяются углеродистые и легированные стали. Механические свойства сталей, применяемых для изготовления зубчатых колес, приведены в табл. 6.11.

Таблица 6.11

При выборе материалов учитывают, что у шестерни число циклов нагружения и напряжения изгиба больше, чем у колеса. Поэтому для обеспечения равнопрочности элементов передачи, а также устранения задиров и заеданий, необходимо, чтобы у прямозубых передач с Н £ 350 НВ твердость шестерни превышала твердость колеса на 25…50 единиц НВ, а у косозубых и шевронных – на 50…100 единиц (в редукторах общего назначения применяют колеса с твердостью зубьев Н £ 350 НВ). Для колес с твердостью Н £ 350 НВ назначают марки сталей, подвергающиеся улучшению, редко – нормализации. Для колес с твердостью Н > 350 НВ назначаются марки сталей, подвергающиеся закалке с нагревом током высокой частоты, цементации, азотированию.

В зависимости от вида редуктора, условий его эксплуатации и требований к габаритным размерам выбирают необходимую твердость колес и соответствующий вариант термической обработки (т.о.) [2]: I т.о. колеса –улучшение, твердость НВ 235¼262; т.о. шестерни – улучшение, твердость НВ 269¼302. Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни: 45, 40Х, 40ХН, 35 ХН и др.; II т.о. колеса – улучшение, твердость НВ 269¼302; т.о. шестерни – улучшение и закалка ТВЧ, твердость в зависимости от марки стали (см. табл. 1.10) НRС 45¼50; 48¼53. Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни: 45, 40Х, 40ХН, 35 ХН и др.; III т.о. колеса и шестерни одинаковая – улучшение и закалка ТВЧ, твердость поверхности в зависимости от марки стали: НRС 45¼50; 48¼53. Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни: 40Х, 40ХН, 35 ХН и др.; IV т.о. колеса – улучшение и закалка ТВЧ, твердость поверхности в зависимости от марки стали (см. табл. 1.10) НRС 45¼50; 48¼53; т.о. шестерни – улучшение, цементация и закалка, твердость поверхности НRС 56¼63. Материал шестерни – сталь марки 20Х, 20ХН2М, 18ХГТ, 12ХН3А и др.; V т.о. колеса и шестерни одинаковые – улучшение, цементация и закалка, твердость поверхности НRС 56¼63. Марки сталей одинаковы для колеса и шестерни: 20Х, 20ХН2М, 18ХГТ, 12ХН3А, 25ХГН и др.

Чем выше твердость рабочей поверхности зубьев, тем выше допускаемые контактные напряжения и тем меньше размеры передачи. Поэтому для редукторов, к размерам которых не предъявляют особых требований, следует применять дешевые марки сталей типа 45 и 40Х с т.о. по вариантам I или II.

Допускаемые напряжения. Расчет закрытых зубчатых передач ведут по допускаемым контактным напряжениям, а проверочный расчет производят по напряжениям на контактную и изгибную прочность.

Допускаемые контактные напряжения

где σ_{H lim b} — предел контактной выносливости при базовом числе циклов; К_НL – коэффициент долговечности; Z_R – коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев; Z_v – коэффициент, учитывающий окружную скорость передачи; S_н – коэффициент безопасности.

Предел контактной выносливости при базовом числе циклов для углеродистой стали с твёрдостью поверхности зубьев менее НВ 350 и термической обработкой улучшения согласно табл. 6.12 σ_{H lim b} = 2 НВ + 70.

Коэффициент долговечности К_НL для стальных колёс, когда число циклов нагружения больше базового, что имеет место при длительной эксплуатации редуктора (N_НE/N_Н0> 1) принимают равным единице; при объемном упрочнении К_НL £ 2,6; при поверхностном упрочнении К_НL £ 1,8.

R_а = 10¼5). Коэффициент Z_v = 1 ¼1,16; чем меньше скорость передачи и тверже зубья, тем меньше Z_v. При v £ 5 м/с Z_v = 1.

В качестве допустимого контактного напряжения для прямозубых колес принимают меньшее из двух: [σ_Н1] и [σ_Н2]. Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение

где σ_НР1 и σ_НР2 – допускаемые контактные напряжения соответственно шестерни и колеса.

После их определения следует проверить выполнение условия

где [σ_min] – меньшее допускаемое контактное напряжение из двух σ_НР1 и σ_НР2, как правило, равно σ_НР2.

Допускаемые напряжения при расчете на выносливость зубьев при изгибе. Методика выбора допускаемых напряжений приведена в ГОСТ 21354–75. Для редукторов общего назначения пользуются формулой

где σ_{F lim b} – предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому циклу напряжений (табл. 6.12); К_FL – коэффициент долговечности); К_FC – коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки на зубья; S_F – коэффициент безопасности.

Коэффициент долговечности – К_FL; при длительной эксплуатации К_FL = 1. Значение коэффициента К_FС принимают: при односторонней нагрузке на зубья К_FС = 1, а при двусторонней К_FС = 0,7¼0,8 (большее значение при НВ>350). Коэффициент безопасности [S_F] определяют как произведение двух коэффициентов:

где – коэффициент безопасности, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых колёс (табл. 1.11); – коэффициент безопасности, учитывающий способ получения заготовки колёс: для поковок и штамповок = 1,0, для проката = 1,15, для литых заготовок = 1,3. Коэффициент У_F, учитывающий форму зуба, выбираем по ГОСТу 21354-75.

Расчет зубьев на изгиб производят по тому зубчатому колесу, для которого отношение [s_F] / У_F имеет меньшее значение. Допускаемое максимальное напряжение на изгиб зубьев при твердости поверхностей зубьев НВ£350 [s_F]_max = 0,86s_т, где s_т – предел текучести материала зубьев при растяжении; при твердости НВ>350 [s_F]_max= 0,86s_в, где s_в – предел прочности материала при растяжении (табл. 6.11).

Последовательность проектировочного расчета. При проектировочном расчете определяют ориентировочное значение межосевого расстояния

где для прямозубых передач К_a = 49,5, для косозубых и шевронных передач К_a = 43,0; передаточное число зубчатой передачи u = u₂; Т₃ – крутящий момент на валу колеса Н×мм; К_Hβ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца (рис. 6.3);
ψ_ba = b / a_w – коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию, для прямозубых передач принимают ψ_ba = 0,125…0,25, для косозубых
ψ_bа = 0,25…0,4, для шевронных ψ_ba = 0,5…1,0 (ГОСТ 2185-66, ряд 0,100; 0,125; 0,160; 0,250; 0,315; 0,400; 0,500; 0,800; 1,00; 1,25).

После определения межосевого расстояния а_w, мм, его округляют до ближайшего значения по ГОСТ 2185–66.

Первый ряд: 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500.

Второй ряд: 71, 90, 112, 140, 180, 224, 280, 355, 450, 560, 710, 900, 1120, 1400, 1800, 2240.

Первый ряд следует предпочесть второму.

Выбирают модуль m, мм, в интервале (ГОСТ 9563-60)

Первый ряд: 1; 1,25; 2; 2.5; 3; 4; 6; 8; 10; 12; 10; 20.

Второй ряд: 1,375; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,3; 7;9; 11; 14; 18; 22.

Первый ряд предпочтительней второго.

Для косозубых колес стандартным считают нормальный модуль m_n.

Для шевронных колес стандартным может быть как нормальный модуль m_n, так и окружной m_t.= m_n / сosb.

У прямозубой передачи z_Σ = (2 × а_w) / m_n; z₁ = z_Σ / (u + 1),
z₂ = z_Σ – z₁; полученные значения округляют до целых чисел. Величину z₁ сравнивают с рекомендуемыми значениями по табл. 6.13.

Если после выбора z₁ и z₂ величина а_w = (m × z_Σ) / 2 будет отличаться от принятого стандартного значения, то можно принять новый модуль из рекомендуемого диапазона (см. выше) и повторить расчет.

Рис. 6.3. Определение коэффициента неравномерности распределения нагрузки

Дата добавления: 2015-07-22 ; просмотров: 2266 ;

Видео:Передаточное число шестерен. Паразитные шестерниСкачать

Как рассчитать редуктор на понижение оборотов

Видео:Модуль шестерни и параметры зубчатого колесаСкачать

Как рассчитать редуктор на понижение оборотов

Как рассчитать передаточное отношение шестерен механической передачи.

В этой статье я приведу пример расчета передаточного отншения шестерен разного диаметра, с разным количеством зубьев. Данный расчет применяется в том случае, когда важно определить к примеру скорость вращения вала редуктора при известной скорости привода и характеристиках зубьев.

Естественно, можно произвести замеры частоты вращения выходного вала, однако в некоторых случаях требуется именно расчет. Помимо этого, в теоретической механике, при конструировании различных узлов и механизмов требуется рассчитать шестерни, чтобы получить заданную скорость вращения.

Термин передаточное число является весьма неоднозначным. Он перекликается с термином передаточное отношение, что не совсем верно. Говоря о передаточном числе, мы подразумеваем сколько оборотов совершит ведомое колесо (шестерня) относительно ведущего.

Для правильного понимания процессов и строения шестерни – следует предварительно ознакомится с ГОСТ 16530-83.

Итак, рассмотрим пример расчета с использованием двух шестерен.

Чтобы рассчитать передаточное отношение мы должны иметь как минимум две шестерни. Это называется зубчатая передача. Обычно первая шестерня является ведущей и находится на валу привода, вторая шестерня называется ведомой и вращается входя в зацепление с ведущей. Пи этом между ними может находится множество других шестерен, которые называются промежуточными. Для упрощения расчета рассмотрим зубчатую передачу с двумя шестернями.

Читайте также: Редуктор заднего моста газель некст без блокировки

В примере мы имеем две шестерни: ведущую (1) и ведомую (2). Самый простой способ заключается в подсчете количества зубьев на шестернях. Посчитаем количество зубьев на ведущей шестерне. Так же можно посмотреть маркировку на корпусе шестерни.

Представим, что ведущая шестерня (красная) имеет 40 зубьев, а ведомая(синяя) имеет 60 зубьев.

Разделим количество зубьев ведомой шестерни на количество зубьев ведущей шестерни, чтобы вычислить передаточное отношение. В нашем примере: 60/40 = 1,5. Вы также можете записать ответ в виде 3/2 или 1,5:1.

Такое передаточное отношение означает, что красная, ведущая шестерня должна совершить полтора оборота, чтобы синяя, ведомая шестерня совершила один оборот.

Теперь усложним задачу, используя большее количество шестерен. Добавим в нашу зубчатую передачу еще одну шестерню с 14 зубьями. Сделаем ее ведущей.

Начнем с желтой, ведущей шестерни и будем двигаться в направлении ведомой шестерни. Для каждой пары шестерен рассчитываем свое передаточное отношение. У нас две пары: желтая-красная; красная-синяя. В каждой паре рассматриваем первую шестерню как ведущую, а вторую как ведомую.

В нашем примере передаточные числа для промежуточной шестерни: 40/14 = 2,9 и 60/40 = 1,5.

Умножаем значения передаточных отношений каждой пары и получаем общее передаточное отношение зубчатой передачи: (20/7) × (30/20) = 4,3. То есть для вычисления передаточного отношения всей зубчатой передачи необходимо перемножить значения передаточных отношений для промежуточных шестерен.

Определим теперь частоту вращения.

Используя передаточное отношение и зная частоту вращения желтой шестерни, можно запросто вычислить частоту вращения ведомой шестерни. Как правило, частота вращения измеряется в оборотах в минуту (об/мин) Рассмотрим пример зубчатой передачи с тремя шестернями. Предположим, что частота вращения желтой шестерни 340 оборотов в минуту. Вычислим частоту вращения красной шестерни.

Будем использовать формулу: S1 × T1 = S2 × T2,

S1 – частота вращения желтой (ведущей) шестерни,

Т1 – количество зубьев желтой (ведущей) шестерни;

S2- частота вращения красной шестерни,

Т2 – количество зубьев красной шестерни.

В нашем случае нужно найти S2, но по этой формуле вы можете найти любую переменную.

Получается, если ведущая, желтая шестерня вращается с частотой 340 об/мин, тогда ведомая, красная шестерня будет вращаться со скоростью примерно 60 об/мин. Таким же образом рассчитываем частоту вращения пары красная-синяя. Полученный результат – частота вращения синей шестерни – будет являться искомой частотой вращения всей зубчатой передачи.

Видео:Кратко о передаточном числе в зубчатой передаче.Скачать

Выбор мотор-редуктора

В данной статье содержится подробная информация о выборе и расчете мотор-редуктора. Надеемся, предлагаемые сведения будут вам полезны.

При выборе конкретной модели мотор-редуктора учитываются следующие технические характеристики:

• тип редуктора;
• мощность;
• обороты на выходе;
• передаточное число редуктора;
• конструкция входного и выходного валов;
• тип монтажа;
• дополнительные функции.

Видео:Как рассчитать передаточное число (отношение) зубчатого редуктораСкачать

Тип редуктора

Наличие кинематической схемы привода упростит выбор типа редуктора. Конструктивно редукторы подразделяются на следующие виды:

Червячный одноступенчатый со скрещенным расположением входного/выходного вала (угол 90 градусов).

Червячный двухступенчатый с перпендикулярным или параллельным расположением осей входного/выходного вала. Соответственно, оси могут располагаться в разных горизонтальных и вертикальных плоскостях.

Цилиндрический горизонтальный с параллельным расположением входного/выходного валов. Оси находятся в одной горизонтальной плоскости.

Цилиндрический соосный под любым углом. Оси валов располагаются в одной плоскости.

В коническо-цилиндрическом редукторе оси входного/выходного валов пересекаются под углом 90 градусов.

ВАЖНО!
Расположение выходного вала в пространстве имеет определяющее значение для ряда промышленных применений.

• Конструкция червячных редукторов позволяет использовать их при любом положении выходного вала.
• Применение цилиндрических и конических моделей чаще возможно в горизонтальной плоскости. При одинаковых с червячными редукторами массо-габаритных характеристиках эксплуатация цилиндрических агрегатов экономически целесообразней за счет увеличения передаваемой нагрузки в 1,5-2 раза и высокого КПД.

Таблица 1. Классификация редукторов по числу ступеней и типу передачи

Видео:ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА ➤ Классификация ➤ Достоинства и недостаткиСкачать

Передаточное число [I]

Передаточное число редуктора рассчитывается по формуле:

где
N1 – скорость вращения вала (количество об/мин) на входе;
N2 – скорость вращения вала (количество об/мин) на выходе.

Полученное при расчетах значение округляется до значения, указанного в технических характеристиках конкретного типа редукторов.

Таблица 2. Диапазон передаточных чисел для разных типов редукторов

ВАЖНО!
Скорость вращения вала электродвигателя и, соответственно, входного вала редуктора не может превышать 1500 об/мин. Правило действует для любых типов редукторов, кроме цилиндрических соосных со скоростью вращения до 3000 об/мин. Этот технический параметр производители указывают в сводных характеристиках электрических двигателей.

Видео:Что такое МОДУЛЬ шестерни? Ты ТОЧНО поймешь!Скачать

Крутящий момент редуктора

Крутящий момент на выходном валу [M2] – вращающий момент на выходном валу. Учитывается номинальная мощность [Pn], коэффициент безопасности [S], расчетная продолжительность эксплуатации (10 тысяч часов), КПД редуктора.

Номинальный крутящий момент [Mn2] – максимальный крутящий момент, обеспечивающий безопасную передачу. Его значение рассчитывается с учетом коэффициента безопасности – 1 и продолжительность эксплуатации – 10 тысяч часов.

Максимальный вращающий момент Читать еще: Какие бывают лазерные уровни

В этой статье я приведу пример расчета передаточного отншения шестерен разного диаметра, с разным количеством зубьев. Данный расчет применяется в том случае, когда важно определить к примеру скорость вращения вала редуктора при известной скорости привода и характеристиках зубьев.

Естественно, можно произвести замеры частоты вращения выходного вала, однако в некоторых случаях требуется именно расчет. Помимо этого, в теоретической механике, при конструировании различных узлов и механизмов требуется рассчитать шестерни, чтобы получить заданную скорость вращения.

Термин передаточное число является весьма неоднозначным. Он перекликается с термином передаточное отношение, что не совсем верно. Говоря о передаточном числе, мы подразумеваем сколько оборотов совершит ведомое колесо (шестерня) относительно ведущего.

Для правильного понимания процессов и строения шестерни – следует предварительно ознакомится с ГОСТ 16530-83.

Итак, рассмотрим пример расчета с использованием двух шестерен.

Чтобы рассчитать передаточное отношение мы должны иметь как минимум две шестерни. Это называется зубчатая передача. Обычно первая шестерня является ведущей и находится на валу привода, вторая шестерня называется ведомой и вращается входя в зацепление с ведущей. Пи этом между ними может находится множество других шестерен, которые называются промежуточными. Для упрощения расчета рассмотрим зубчатую передачу с двумя шестернями.

В примере мы имеем две шестерни: ведущую (1) и ведомую (2). Самый простой способ заключается в подсчете количества зубьев на шестернях. Посчитаем количество зубьев на ведущей шестерне. Так же можно посмотреть маркировку на корпусе шестерни.

Представим, что ведущая шестерня (красная) имеет 40 зубьев, а ведомая(синяя) имеет 60 зубьев.

Разделим количество зубьев ведомой шестерни на количество зубьев ведущей шестерни, чтобы вычислить передаточное отношение. В нашем примере: 60/40 = 1,5. Вы также можете записать ответ в виде 3/2 или 1,5:1.

Такое передаточное отношение означает, что красная, ведущая шестерня должна совершить полтора оборота, чтобы синяя, ведомая шестерня совершила один оборот.

Теперь усложним задачу, используя большее количество шестерен. Добавим в нашу зубчатую передачу еще одну шестерню с 14 зубьями. Сделаем ее ведущей.

Начнем с желтой, ведущей шестерни и будем двигаться в направлении ведомой шестерни. Для каждой пары шестерен рассчитываем свое передаточное отношение. У нас две пары: желтая-красная; красная-синяя. В каждой паре рассматриваем первую шестерню как ведущую, а вторую как ведомую.

В нашем примере передаточные числа для промежуточной шестерни: 40/14 = 2,9 и 60/40 = 1,5.

Умножаем значения передаточных отношений каждой пары и получаем общее передаточное отношение зубчатой передачи: (20/7) × (30/20) = 4,3. То есть для вычисления передаточного отношения всей зубчатой передачи необходимо перемножить значения передаточных отношений для промежуточных шестерен.

Определим теперь частоту вращения.

Используя передаточное отношение и зная частоту вращения желтой шестерни, можно запросто вычислить частоту вращения ведомой шестерни. Как правило, частота вращения измеряется в оборотах в минуту (об/мин) Рассмотрим пример зубчатой передачи с тремя шестернями. Предположим, что частота вращения желтой шестерни 340 оборотов в минуту. Вычислим частоту вращения красной шестерни.

Будем использовать формулу: S1 × T1 = S2 × T2,

S1 – частота вращения желтой (ведущей) шестерни,

Т1 – количество зубьев желтой (ведущей) шестерни;

S2- частота вращения красной шестерни,

Т2 – количество зубьев красной шестерни.

В нашем случае нужно найти S2, но по этой формуле вы можете найти любую переменную.

Получается, если ведущая, желтая шестерня вращается с частотой 340 об/мин, тогда ведомая, красная шестерня будет вращаться со скоростью примерно 60 об/мин. Таким же образом рассчитываем частоту вращения пары красная-синяя. Полученный результат – частота вращения синей шестерни – будет являться искомой частотой вращения всей зубчатой передачи.

Видео:5 режимов работы планетарной передачи дифференциального механизмаСкачать

8.4: Передаточное отношение

Передачи используются не только для передачи мощности, но также для обеспечения возможности настройки механического преимущества для механизма. Как обсуждалось во введении к данному блоку, в некоторых случаях электромотор сам по себе обладает достаточной мощностью для выполнения конкретной задачи, но выходные характеристики электромотора не соответствуют требованиям. Электромотор, который вращается ОЧЕНЬ быстро, но при очень малом крутящем моменте , не подходит для подъема тяжелого груза. В таких случаях возникает необходимость использования передаточного отношения для изменения выходных характеристик и создания баланса крутящего момента и скорости.

Представьте себе велосипед: велосипедист обладает ограниченной мощностью, и хочет обеспечить максимальное использование этой мощности в любой момент времени.

Путем изменения механического преимущества изменяется скорость движения. Мощность представляет собой количество проделанной работы в единицу времени. Чем больше количество работы. тем ниже скорость ее выполнения.

В примере 8.1 показано, что если на стороне входа рычаг сместится на 1 метр, на стороне выхода рычаг сместится на 4 метра. Разница пропорциональна соотношению между длинами рычагов.

Длина на выходе / Длина на входе = 8 / 2 = 4

Интересно то, что оба расстояния преодолеваются за одно и то же время. Давайте представим, что смещение рычага на входе на 1 метр происходит за 1 секунду, так что скорость движения на входе составляет 1 метр в секунду. В то же время, на выходе смещение на 4 метра также происходит за 1 секунду, так что скорость движения здесь составляет 8 метров в секунду. Скорость на выходе БОЛЬШЕ скорости на входе за счет соотношения между длинами рычагов.

В примере 8.2 представлена та же система, что и в примере 8.1, но теперь на вход действует сила, равная 4 ньютонам. Какова равнодействующая сила на выходе?

Прежде всего, необходимо рассчитать приложенный момент в центре вращения, вызванный входной силой, с помощью формул из Блока 7:

Крутящий момент = Сила х Расстояние от центра гравитации = 4 Н х 2 м = 8 Н-м

Далее, необходимо рассчитать равнодействующую силу на выходе:

Сила = Крутящий момент / Расстояние = 8 Н-м / 8 м = 1 ньютон

Глядя на эти два примера, мы видим, что если система смещается на 1 метр под действием входной силы, равной 4 ньютона, то на выходе она сместится на 4 метра под действием силы, равной 1 ньютон. При меньшей силе рычаг смещается быстрее!

Мы можем видеть, как механическое преимущество (выраженное в форме рычагов) может быть использовано для управления входной силой в целях получения требуемого выхода. Передачи работают по тому же принципу.

Цилиндрическая прямозубая шестерня по сути представляет собой серию рычагов. Чем больше диаметр шестерни, тем длиннее рычаг.

Как видно из примера 8.3, результатом крутящего момента, приложенного к первой шестерне, является линейная сила, возникающая на кончиках ее зубьев. Эта же сила воздействует на кончики зубьев шестерни, с которой зацепляется первая шестерня, заставляя вторую вращаться по действием крутящего момента. Диаметры шестерен становятся длиной рычагов, при этом изменение крутящего момента равносильно соотношению диаметров. Если малые шестерни приводят в движение больше шестерни, крутящий момент увеличивается. Если большие шестерни приводят в движение малые шестерни, крутящий момент уменьшается.

В примере 8.4, если входная 36-зубая шестерня поворачивается на расстояние одного зуба (d = ширина 1 зуба), это означает, что она поворачивается на 1/36-ю своего полного оборота (а1 = 360 / 36 = 10 градусов). Поворачиваясь, она приводит в движение 60-зубую шестерню, заставляя последнюю смещаться также на 1 зуб. Тем не менее, для 60-зубой шестерни это означает смещение всего лишь на 1/60-ю полного оборота (а2 = 360 / 60 = 6 градусов).

Когда малая шестерня проходит определенное расстояние в заданный интервал времени, большая шестерня при этом проходить меньшее расстояние. Это означает, что большая шестерня вращается медленнее малой. Этот принцип работает в обоих направлениях. Если малые шестерни приводят в движение больше шестерни, скорость понижается. Если большие шестерни приводят в движение малые шестерни, скорость повышается.

Из примеров 8.1 — 8.4 видно, что отношение между размерами двух зацепляющихся между собой шестерен пропорционально изменению крутящего момента и скорости между ними. Это называется передаточным числом.

Как обсуждалось выше, количество зубьев шестерни прямо пропорционально ее диаметру, поэтому для расчета передаточного отношения вместо диаметра можно просто считать зубья.

Передаточное отношение выражается как (зубья ведущей шестерни) : (зубья ведомой шестерни), поэтому представленная выше пара шестерен может быть описана как 12:60 (или 36 к 60).

Передаточное число рассчитывается по формуле (зубья ведомой шестерни) / (зубья ведущей шестерни)

Поэтому передаточное число = зубья ведомой шестерни / зубья ведущей шестерни = 60/36 = 1,67

Как обсуждалось выше, передаточное отношение выражается как (зубья ведущей шестерни) : (зубья ведомой шестерни), так что пара шестерен, представленная выше, может быть выражена как 12:60 (или 12 к 60).

Передаточное число рассчитывается по формуле (зубья ведомой шестерни) / (зубья ведущей шестерни)

Поэтому передаточное число = Зубья ведомой шестерни / Зубья ведущей шестерни = 60/12 = 5

Глядя на пример, представленный выше.

Предельный перегрузочный момент второго вала может быть рассчитан по формуле:

Выходной момент = Входной момент х Передаточное число

Выходной момент = 1,5 Н-м х 5 = 7,5 Н-м

Свободная скорость второго вала может быть рассчитана по формуле:

Выходная скорость = Входная скорость / Передаточное число = 100 об/мин / 5 = 20 об/мин

Второй вал, таким образом, вращается со свободной скоростью 20 об/мин, при этом предельный перегрузочный момент равен 7,5 Н-м. При понижении скорости крутящий момент увеличивается.

Для второго примера расчеты могут быть произведены тем же способом.

Передаточное число = Зубья ведомой шестерни / Зубья ведущей шестерни = 12/60 = 0,2

Выходной момент = Входной момент х Передаточное число = 1,5 Н-м х 0,2 = 0,3 Н-м

Выходная скорость = Входная скорость / Передаточное число = 100 об/мин / 0,2 = 500 об/мин

Второй вал, таким образом, вращается со свободной скоростью 500 об/мин, при этом предельный перегрузочный момент равен 0,3 Н-м. При повышении скорости крутящий момент уменьшается.

Видео:Расчёт зубчатои передачи. Как расчитать зубчатую передачу.Скачать

Передаточное число редуктора заднего моста

Вопросом о передаточных числах автовладельцы начинают интересоваться в двух случаях. Первый – справочный, характеризует любознательных. Ведь чем больше знаешь об устройстве автомобиля, тем дольше и грамотнее он будет работать. Однако чаще всего определением передаточного числа занимаются в случае возникновения проблем с редуктором.

Зная, какое передаточное число редуктора имеет ваш автомобиль, можно:

• всегда правильно заменить неисправный редуктор или его детали;
• понять, как будет вести себя автомобиль при установке редуктора с отличными от родного заводского параметрами.

Видео:Заказать КУРСОВУЮ РАБОТУ по ДМ детали машинСкачать

Определение понятия

Что же такое передаточное число редуктора? Любой редуктор служит для передачи крутящего момента с коробки передач на колеса. При этом скорость вращения всегда понижается. Передаточное число как раз и является показателем, во сколько раз это уменьшение происходит. К примеру, число 5,125, встречающееся в газелевских редукторах, показывает, что скорость вращения с входного вала на колеса уменьшается в 5,125 раза.

Практически редуктор в автомобиле располагается на ведущей оси. Если речь идёт о полноприводных вариантах — там имеется два редуктора, по одному на каждую ось. Отечественные автомобили производства ВАЗ и ГАЗ имеют задний редуктор, за некоторым исключением. Чтобы определить передаточное число редуктора, можно поступить несколькими способами:

Видео:Комбинации зубчатых колесСкачать

Где прописываются передаточные числа

Самый простой способ узнать передаточное число редуктора заднего моста автомобиля — посмотреть в документации. У многих иномарок это число зашифровано в Vin-номере. Для отечественных автомобилей существуют типовые редукторы для определённых моделей. При этом есть автомобили, на которые могут устанавливать целый ряд редукторов, имеющих разные передаточные числа.

Есть возможность узнать информацию конкретно и на детали. Для этого нет необходимости снимать редуктор. Если информация есть, то она располагается в удобном для осмотра месте.

Видео:Монтажное или межосевое расстояние шестеренСкачать

Практический способ определения

Самый точный способ определения передаточного числа заключается в подсчете числа зубцов ведущей и ведомых шестерен. Затем большее число делится на меньшее, что и даёт нужный результат. К примеру, в отечественной модели ВАЗ-2106, количество зубьев ведущего вала — 41, а количество зубьев ведомой шестерни дифференциала — 11. В итоге, поделив одну цифру на другую, получаем: 41 : 11 = 3,9.

Такой способ определения самый точный, но при этом совсем не практичный. Потому что для этого варианта необходимо разобрать редуктор и достать необходимые детали. А это не просто неудобно, это всегда затратно.

Видео:Все о моделировании и печати шестерней зубчатой передачи на 3Д принтере | Fusion 360 - шестерёнкиСкачать

Расчётный способ

А можно ли узнать передаточное число неизвестного автомобиля, не разбирая редуктор? Оказывается, есть такой способ. Для этого ось, на которой установлен редуктор, вывешивается на опорах. Запоминается положение ведущего вала и колес. Это удобно сделать простыми метками. Затем колеса крутят до тех пор, пока метки снова не совпадут, подсчитывая число оборотов колес и вала отдельно. Удобнее эту процедуру проводить с помощником.

После получения экспериментальных данных следует рассчитать число путем деления количества оборотов вала на количество оборотов колес. Точность такого способа примерная и повышается только внимательностью при подсчете и совмещении меток.

Видео:Шестеренки. Расчет и изготовление в домашней мастерской.Скачать

Ставим редуктор с другим передаточным числом

Что будет, если заменяемый редуктор имеет отличные от установленного параметры? Для примера рассмотрим передаточные числа редукторов ВАЗ. Линейка агрегатов представлена четырьмя редукторами. Их числа укладываются в диапазон от 3,9 до 4,44.

Редуктор с числом 3,9 будет самым быстрым из семейства, а с числом 4,44 – самым тяговитым. Потому как в первом случае передаваемая входным валом мощность уменьшается только в 3,9 раза против 4,44. Получается, что если редуктор быстрее передает момент вращения, автомобиль становится более «шустрым». Если заменить редуктор на вариант с пониженным передаточным числом, машина медленнее разгоняется, но становится более проходимой и тяговитой.

При установке редуктора с отличным от заводского числом в обязательном порядке следует проверять показания спидометра. Чаще всего он начинает привирать. Проблема может решаться регулировкой, а иногда приходится менять тросик спидометра. Самое сложное при работах по замене редуктора – это не снятие и установка, как может показаться изначально, а регулировка и настройка. Без грамотной регулировки даже правильно подобранный редуктор можно привести в негодность за несколько тысяч пробега.

Видео:Легко! Узнать передаточное число редуктора, без вскрытия!!Скачать

Передаточные числа редукторов ВАЗ

Рассмотрим более подробно устанавливаемые на отечественных автомобилях ВАЗ задние редукторы. Как уже говорилось ранее, всего существует четыре редуктора, которыми комплектовались заднеприводные версии АвтоВАЗа. Самый быстрый редуктор принадлежит шестой модели «Жигулей». Редуктор заднего моста ВАЗ-2106 имеет передаточное число 3,9. Эта цифра получается из соотношения зубьев входного вала и ведомой шестерни 43:11.

Следующий по скорости редуктор с числом 4,1 принадлежит ВАЗ-2103. Этот агрегат имеет средние, но и самые сбалансированные показатели, такие как разгон, максимальная скорость и мощность. Самые тяговитые редукторы имели первые модели ВАЗ. Так, ВАЗ-2101 обладал устройством передачи мощности по схеме 43 : 10 = 4,3, а ВАЗ-2102 – 40 : 9 = 4,44. Вторая модель из-за этого была самой удобной для езды с прицепом, хотя и имела самую маленькую максимальную скорость — 145 км/ч.

Какое передаточное число редуктора заднего моста ВАЗа можно считать оптимальным? Ответ на этот простой вопрос каждый автовладелец «Жигулей» решит сам. Для этого достаточно понять, для каких целей будет авто использоваться. Если это прежде всего «рабочая лошадка», лучшим вариантом будет самый мощный редуктор с числом 4,3. В идеале, конечно, поставить «двойкин» вариант, но главные пары с числом 4,44 перестали выпускать с прекращением выпуска ВАЗ-2102 уже давно. Для обыкновенной езды в городских условиях лучшим же будет редуктор от ВАЗ-2106 с числом 3,9.

Несколько слов о передаточном числе редукторов полноприводных ВАЗ-2121. Так как на таких автомобилях редуктора два, важно, чтобы число было одинаковым и соответствовало отношению 41 : 10 = 4,1.

Видео:Передаточное число или отношениеСкачать

Передаточные числа задних редукторов других автомобилей

С редукторами автомобилей ВАЗ более-менее понятно. А что можно сказать о других автомобилях? К примеру, Горьковский автозавод имеет большое количество современных моделей как среднетоннажных, так и легковых грузовых машин. Наиболее популярные модели ГАЗ – это «Газель ГАЗ-3302» и «Соболь ГАЗ-2752». Если не рассматривать полноприводные модификации этих автомобилей, то передаточное число редуктора заднего будет либо 5,125, либо 4,556, либо 4,3.

Самый тяговитый редуктор достался автомобилям ГАЗ с двигателями ЗМЗ406 и ЗМЗ402. Отличается лучшими характеристиками по мощности и рекомендуется для владельцев авто, перевозящих тяжёлые грузы и работающих в жестких условиях. Редуктор с меньшим числом будет давать большую динамику, как более скоростной. При этом следует метить относительно меньший ресурс эксплуатации.

Для полноты картины рассмотрим зарубежные варианты редукторов и их числа. Хорошим вариантом для сравнения будут заднеприводные модели немецкого автогиганта BMW. Передаточные числа редуктора БМВ колеблются в диапазоне от 3,07 до 4,1. При этом количество моделей агрегатов превышает десятку. Уже по этому показателю можно понять, как часто зарубежные конструкторы вносят изменения в узлы автомобилей.

Наиболее динамичный редуктор с числом 3,07 имеют модели серии Е90, Е91 и Е92. Если смотреть на мощные варианты, то можно выделить БМВ Х5 с 3-литровым двигателем, имеющий передаточное число заднего редуктора 4,1.

Видео:Детали машин. Лекция 2.3. Основы расчета зубчатых передачСкачать

Заключение

Рассмотрев различные примеры передаточных чисел редукторов автомобилей как отечественного, так и зарубежного производства, можно сделать несколько выводов. В первую очередь стало понятно, что передаточное число – важный параметр, характеризующий динамические и мощностные характеристики автомобиля. Зная только эту величину, можно понять, что собой представляет автомобиль в целом. Кроме этого, видно, насколько разнообразны редукторы даже на отечественных автомобилях.

Видео:Как быстро определить (передаточное число, количество зубьев) какой марки редуктор?Скачать

Доверьте подбор редуктора Группе Компаний «Элком»!

С недавних пор Группа Компаний «Элком» предоставляет на своём сайте уникальную возможность — самостоятельный подбор мотор-редуктора. В данном материале содержится подробная информация о том, как правильно и быстро подобрать необходимый Вам червячный мотор-редуктор. Надеемся, что предложенные сведения дадут детальное понимание процесса подбора мотор-редуктора, и окажутся Вам полезны.

Осуществляется подбор посредством стыковки редукторных частей ESQ NMRW и общепромышленных двигателей 5АИ производства ГК «Элком».

Таким образом, для того чтобы узнать соответствующую заданным параметрам модель, клиенту нужно только обозначить желаемые характеристики и выбрать один из двенадцати предустановленных диапазонов сервис-фактора — всё остальное рассчитает программа.

При выборе червячного мотор-редуктора учитываются основные технические характеристики:

• Обороты на выходном валу мотор-редуктора
• Крутящий момент мотор-редуктора «M2»
• Сервис-фактор мотор-редуктора «f.s.»

Видео:Как определить шестернюСкачать

Что такое передаточное отношение I и обороты на выходном валу мотор-редуктора.

Передаточное отношение — это разница между скоростью вращения входного вала и выходного вала. (По сути если i = 10, то входной вал редуктора сделает 10 оборотов в минуту а выходной 1 оборот в минуту).

— это отношение числа зубьев ведомого зубчатого колеса к числу зубьев ведущего колеса. Передаточное число зубчатой передачи определяется по формуле:

В червячной редукторной части NMRW используются передаточные отношения:

5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 80; 100.

Рассмотрим расчёт оборотов на выходном валу мотор-редуктора на примере редукторной части NMRW с двигателем.

Возьмём редукторную часть червячного мотор-редуктора NMRW150-60/100 B5. В данном случае i=60, т. е. данная редукторная часть имеет передаточное отношение 60. Соединим данную редукторную часть с различными двигателями для расчета оборотов на выходном валу мотор-редуктора:

100 L2 5.5/3000 Китай (5АИ). При соединении данного двигателя с редуктором (редукторной частью) с передаточным отношением 60 мы получим мотор-редуктор с оборотами на выходе около 50 об/мин.

Что мы сделали, для расчета оборотов на выходе мотор-редуктора? Мы разделили 3000 на 60 и получили 50.

100 L4 4.0/1500 Китай (5АИ). При соединении данного двигателя с редуктором (редукторной частью) с передаточным отношением 60 мы получим мотор-редуктор с оборотами на выходе около 25 об/мин.

Что мы сделали, для расчета оборотов на выходе мотор-редуктора? Мы разделили 1500 на 60 и получили 25.

100 L6 2.2/1000 Китай (5АИ). При соединении данного двигателя с редуктором (редукторной частью) с передаточным отношением 60 мы получим мотор-редуктор с оборотами на выходе около 17 об/мин.

Что мы сделали, для расчета оборотов на выходе мотор-редуктора? Мы разделили 1000 на 60 и получили 16,6.

Видео:Виды шестерен редукторов китайских снегоуборщиков. Червячная шестерня снегоуборщика.Скачать

Крутящий момент мотор-редуктора M2

Крутящий момент (синонимы: момент силы; вращательный момент; вращающий момент) — физическая величина, характеризующая вращательное действие силы на твёрдое тело. Если по простому, то это усилие с которым мотор-редуктор вращает выходной вал.

Энергия, которую электродвигатель передает редуктору в основном передается на оборудование с понижением оборотов выходного вала и частично уходит на преодоление силы трения, которое сопровождается выделением тепла (происходит нагрев редуктора).

Если попробовать представить крутящий момент графически, то это будет выглядеть так:

Крутящий момент (синонимы: момент силы; вращательный момент; вращающий момент) — физическая величина, характеризующая вращательное действие силы на твёрдое тело. Если по простому, то это усилие с которым мотор-редуктор вращает выходной вал.

Энергия, которую электродвигатель передает редуктору в основном передается на оборудование с понижением оборотов выходного вала и частично уходит на преодоление силы трения, которое сопровождается выделением тепла (происходит нагрев редуктора).

Если попробовать представить крутящий момент графически, то это будет выглядеть так:

Видео:Редуктор увеличивает крутящий моментСкачать

Формула крутящего момента

Расчет крутящего момента для мотор-редуктора NMRW 150-48-5,5-B3.

Сервис-фактор f.s.

Сервис-фактор (коэффициент эксплуатации, коэффициент надежности) — является комплексным показателем, характеризующим работу мотор-редуктора, как единой системы.

Для определения числового значения f.s. необходимо знать:

характер нагрузки;

продолжительность работы привода в сутки;

число включений в час.

Формула сервис-фактора

Номинальный крутящий момент — это максимальный крутящий момент, на безопасную передачу которого рассчитан редуктор, исходя из следующих величин:

• коэффициент безопасности (сервис-фактор) = 1
• срок службы 10000 часов.

Рабочий крутящий момент — это крутящий момент, который выдает редуктор при определенном двигателе соединенным с данным редуктором.

Рассчитаем сервис-фактор для мотор-редуктора NMRW 150-48-5,5-B3.

Для мотор-редуктора NMRW 150-48-5,5-B3 (двигатель 5,5-3000) рабочий крутящий момент составляет 816Н*м. Как считали: РКМ=(5,5кВт*9550/48об/мин)*0,738=816Н*м

Номинальный крутящий момент для редукторной части NMRW150-60 — 990Н*м. Найти его можно на 26 стр. каталога NMRW. Смотрим таблицу NMRW150, находим передаточное отношение 60 и цифра в столбце М2 = 990 Н*м.

Рассчитываем сервис-фактор: f.s.=990/816=1,21

В результате произведенных расчетов у Вас появится информация, воспользовавшись которой Вы, не обладая техническим образованием, не имея на руках каталогов и специальной литературы, сможете подобрать нужный мотор-редуктор.

Например, Вам нужен мотор-редуктор со следующими характеристиками:

• обороты на выходе — 24 об/мин
• крутящий момент — 420 Н*м или мощность 1,5кВт
• сервис-фактор — 1,0

Воспользуйтесь таблицей быстрого подбора и определите подходящий именно Вам мотор-редуктор менее чем за 5 секунд! Ждём Вас на нашем сайте.

Все мотор-редукторы находятся на нашем складе в наличии, всё что Вам нужно — оставить заказ или связаться с нами по телефону +7 (812) 320-88-81 доб. 21 97

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/shesterni-dlya-reduktorov-raschet