Расчёт моментов инерции деталей привода

1.2.2 Расчёт моментов инерции деталей привода

Детали привода (валы, шестерни, зубчатые колёса) имеют цилиндрическую форму с некоторым количеством уступов. Для вычисления момента инерции i – детали , кг*м², используют формулу:

, (1.12)

где - плотность стали, 7800 кг/м³;

- длина i – детали, м;

- наружный и внутренний диаметры i – детали, м.

Найдём передаточные отношения, на валах приведённые к валу двигателя:

;

;

;

.

Найдём суммарный момент инерции..

.

1.2.3 Расчёт податливостей деталей привода

Крутильная податливость участка вала определяется по формуле:

, (1.13)

где G – модуль упругости второго рода, , Па;

D – наружный диаметр вала, м;

e – эквивалентная длина вала, м,

, (1.14)

где - расстояние между ступицами, м;

- ширина ступиц, м.

Коэффициент Kc для гладкого сплошного вала равен 1. Для полого Kc рассчитывается:

, (1.15)

где d – внутренний диаметр вала, м.

.

Крутильная податливость шлицевых и шпоночных соединений определяется по формуле:

, (1.16)

где e – длина соединения, м;

h – активная высота шпонки или шлица, м;

z – число шпонок или шлицов;

d – диаметр соединения, м.

Коэффициент - для шлицевого соединения равен рад/(Н*м), для шпоночного соединения равен  рад/(Н*м).

.

Податливость зубчатой передачи определяется:

, (1.17)

где - крутильная податливость, учитывающая деформацию зубьев, определяется по формуле:

, (1.18)

где b – ширина венца зубчатого колеса, м;

R – радиус начальной окружности зубчатого колеса, расположенного на валу, к которому приводится податливость передачи, м;

- угол зацепления;

Kз – постоянный коэффициент, равный для прямозубых колёс , для косозубых  м²/Н.

Податливость ремённой передачи определяется:

, (1.19)

где R – радиус ведущего шкива, м;

Eэф – эффективная длина ветви ремня, м;

F – площадь поперечного сечения ремня, м²;

E – модуль упругости ремня, , Па;

n – число ремней в передачи;

a – коэффициент, учитывающий влияние предварительного натяжения ремня;

, (1.20)

где e – межосевое расстояние передачи, м;

R1, R2 – радиусы шкивов, м.

.

Упростим нашу расчетную схему, запишем новые податливости и моменты инерции привода:

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

. .

При моделировании привода принять коэффициент рассеивания энергии :

- для стали ;

- для резины .