расчет передачи рейка-шестерня

[Kirilius83]

Не, не отвяжешь там никак - рейка и редуктор должны крепится жестко! А зацепление должно обеспечиваться взаимным положением узлов. Да оно и так проще на практике выйдет - даже если делать ролики и /или направляющие на колоннах, это будет проще чем плавающие узлы городить, а надежность заметно выше. Не так уж сложно к колонне прикрутить пластины на компенсаторах (в принципе ход 1 метр - можно и в сборе после приварки обработать, идеальный вариант, и фрезер не такой ужбольшой нужен), а к основанию ролики направляющие, их можно и подпружинить - пружины тарельчатые, усилие больше чем возможная перекашивающая сила, регулировка болтом (в ТТ написать количество оборотов или сколько мм натяга), под болт можно и колечко подложить, подрезанное по месту (что бы не перетянули).

[Golovanev]

Огромное спасибо. Это какая версия компаса? Как писал раньше, у нас стоят 12.

С версии 15 SP1...

[Dometer]

...а к основанию ролики направляющие, их можно и подпружинить - пружины тарельчатые, усилие больше чем возможная перекашивающая сила, регулировка болтом ..

Прижать можно и усилием зацепления [F*sin(20°)], можно дополнительно подпружинить. Но отъ скручивания вокруг вертикальной оси эти усилия не удержат. А перекос - самая большая бяка (отклонения расстояния эвольвенте почти [только на уоэффициент перекрытия влияет] пофиг).

[koscom]

Всем спасибо.
Поговорил с начальством, дали добро на винтовую передачу. Получился вот такой кран. Когда дело оставалось за малым, пришло письмо от заказчика с изменениями по габаритам. Так, если раньше требовалось изменение высоты от 4м до 5м, то на данный момент от 2,9м до 5,1м. У меня получился максимальный подъем в 4,1м при перехлесте телескопа в 700мм. Требуется поднять подъем еще на 1м. Как поступить? Можете что-нибудь посоветовать?

[Dometer]

Что-то можно наскрести за счёт уменьшения клиренса (по рельсам и 5 см клиренса хватит, а щас он у вас как у танка) - либо колёса сместить на Г-образные кронштейны, либо нижнюю балку с изломом сделать, либо паосто "проткнуться" телескопом через нижнюю балку.

Но увеличение потребного хода можно признать "драматическим". Может пора от "телескопа" отойти ?  Сделать подъём за счёт наклонных рычагов (как у БМД). Это позволит не только "отвязаться" от "телескопной зависимости", но и применить винтовые передачи ментшего хода, которые бы не враспор работали, а на растяг винт.
А то, если в и закомпонуете более "ходистый" телескоп, могут возникнуть проблемы устойчивости винта [работающего на сжатие].

Уменьшение же ходов винтовых передач [за счёт рычагов] позволило бы не просто сэкономить длины винтов, но и , возможно, применить покупные прямоходные передачи - типа МЭП.

[Kirilius83]

Против геометрии не попрешь - надо делать тройной телескоп. Ну либо увеличивать минимальную высоту. Так и доложите: в текущих условиях макс высота такая-то, что бы сделать требуемую для простого телескопа надо мин высоту такую-то, иначе городить другой проект на две выдвижные части, а это другие деньги.
Можно еще попробовать нижние концы стоек опустить ниже продольных балок, а верхние выпустить вверх поперечины, может метр и наберется, но не факт, скорее что-то типа 500..700 мм.

ЗЫ по поводу опор винта: а сам винт на устойчивость проверяли? не согнется дугой в верхнем положении портала? Меня настораживает плавающая нижняя опора, винт может согнутся другой и сложится. На глаз должно по прочности проходить, но запас небольшой, надо уже считать, возможно придется опору жесткой делать.В идеале бы сделать так, что бы он работал на растяжение - но это только в том случае если ставить его не внутрь стоек, а рядом, и опору с приводом наверх ставить. Хотя если выигрывать место у земли (с целью удлинить стойки) - то может и выгодно.

[Dometer]

Если же не отказываться от принципа телескопа (не начинать заново с "эскизного проекта" !), то было-бы уместно отказаться от "ортодоксально" телескопа "труба в трубе" в пользу конструкции с охватом двутавровой направляющей. Тогда появится возможность вынести винт и его привод наружу и заставить его работать на растяжение, а не на сжатие.

Ибо "классический" телескоп с упрятанным внутри винтом сулит большие проблемы в обслуживании и ремонте.

[koscom]

Что-то можно наскрести за счёт уменьшения клиренса (по рельсам и 5 см клиренса хватит, а щас он у вас как у танка) - либо колёса сместить на Г-образные кронштейны, либо нижнюю балку с изломом сделать, либо паосто "проткнуться" телескопом через нижнюю балку.

Но увеличение потребного хода можно признать "драматическим". Может пора от "телескопа" отойти ?  Сделать подъём за счёт наклонных рычагов (как у БМД). Это позволит не только "отвязаться" от "телескопной зависимости", но и применить винтовые передачи ментшего хода, которые бы не враспор работали, а на растяг винт.
А то, если в и закомпонуете более "ходистый" телескоп, могут возникнуть проблемы устойчивости винта [работающего на сжатие].

Уменьшение же ходов винтовых передач [за счёт рычагов] позволило бы не просто сэкономить длины винтов, но и , возможно, применить покупные прямоходные передачи - типа МЭП.

За счет клиренса не получиться. Колеса поворотные. "Проткнуть" тоже не получиться, т.к. снизу винта располагается м/р на привод подъема.Устойчивость винта просчитана на 80кН.  А работа предусматривает подъем максимум на 20кН (мост + таль).
Об остальном подумаю, спасибо

Против геометрии не попрешь - надо делать тройной телескоп. Ну либо увеличивать минимальную высоту. Так и доложите: в текущих условиях макс высота такая-то, что бы сделать требуемую для простого телескопа надо мин высоту такую-то, иначе городить другой проект на две выдвижные части, а это другие деньги.
Можно еще попробовать нижние концы стоек опустить ниже продольных балок, а верхние выпустить вверх поперечины, может метр и наберется, но не факт, скорее что-то типа 500..700 мм.

ЗЫ по поводу опор винта: а сам винт на устойчивость проверяли? не согнется дугой в верхнем положении портала? Меня настораживает плавающая нижняя опора, винт может согнутся другой и сложится. На глаз должно по прочности проходить, но запас небольшой, надо уже считать, возможно придется опору жесткой делать.В идеале бы сделать так, что бы он работал на растяжение - но это только в том случае если ставить его не внутрь стоек, а рядом, и опору с приводом наверх ставить. Хотя если выигрывать место у земли (с целью удлинить стойки) - то может и выгодно.

Про тройной телескоп думал, но не хочется с этим связываться. Про опускание выдвижной трубы "в пол" думал, считал. Если даже опустить её на землю, при полном подъеме мы сможем выйти в 5,1м подъема, но перехлест будет всего 400мм. Да и места для м/р снизу не останется.
На устойчивость проверял, проходит. Но еще планирую ставить стопор, чтобы нагрузка приходилась на него, а не на винт.

[Dometer]

За счет клиренса не получиться. Колеса поворотные. "Проткнуть" тоже не получиться, т.к. снизу винта располагается м/р на привод подъема.Устойчивость винта просчитана на 80кН.  А работа предусматривает подъем максимум на 20кН (мост + таль). 

Так вы на устойчивость считали на прежний ход, или на новый ?

Поворотные колёса, или не поворотные -  нижняя балка не имеет большого смысла, ибо работать должны подкосы. Нижнюю балку нет смысла делать толще подкосов. Но учитывая, что подкосы работают на сжатие, а нижняя "балка" на растяжени, её можно сделать ещё тоньше. (Надо только не забыть про крутильную жёсткость).
Если балку утонить, то может м/р на привод подъёма удастся под балкой разместить (ну и "проткнуть").


Предлагаю так же подумать над вариантом, чтобы при "включении" стопора из телескопа "выжимались" все зазоры (тогда , может-быть, не так критично будет уменьшить "перехлёст").

[koscom]

На новый (+1метр) не считал. Считал на то, что на рисунке. Fкр=85кН (мю=0,7) при длине винта 1,5м. Fдопускаемая = 21кН при допускаемом коэффициенте запаса устойчивости [sy]=4. Что мне и надо, так как подъем будет без груза (14кН)

[Kirilius83]

если я не ошибаюсь, то вю=0,7 для случая жесткой заделки конца, а у вас она шарнирная, тогда вю=2!!! в общем-то это для самых худших случаев, больше и не бывает.

Можете еще посмотерь расчеты для ШВП в каталогах, например чешских KSK, там есть расчет устойчивости ШВП.

[Dometer]

На новый (+1метр) не считал. Считал на то, что на рисунке...

Если "в коротком варианте" было полтора метра, а теперь на метр больше, то критическая сила снижается почти втрое...
(2,5/1,5)^2=2,78

[koscom]

если я не ошибаюсь, то вю=0,7 для случая жесткой заделки конца, а у вас она шарнирная, тогда вю=2!!! в общем-то это для самых худших случаев, больше и не бывает.

Можете еще посмотерь расчеты для ШВП в каталогах, например чешских KSK, там есть расчет устойчивости ШВП.

Если не ошибаюсь, то максимум, что можно поставить мю это 1,0. Да и поменять подшипник можно на чисто опорный.

Если "в коротком варианте" было полтора метра, а теперь на метр больше, то критическая сила снижается почти втрое...
(2,5/1,5)^2=2,78

Поэтому я и в тупике. и по габаритам не проходит и на устойчивость винт не пройдет при новом габарите подъема.

[Dometer]

Если не ошибаюсь, то максимум, что можно поставить мю это 1,0. Да и поменять подшипник можно на чисто опорный...

мю=1 - согласен. Но от смены подшипника ничего не изменится. В сопряжении винт-гайка не следует рассчитывать на заделку.

Пробуйте с "двутавровым телескопом" (см #46) и работой винта на растяжение.

[Kirilius83]

Впринципе да, вю=1 должно прокатить, но лучше бы считать на 2, запас карман не тянет, вдруг там чего аварийное произойдет. Хотя у вас и так впритык, не выйдет, но хоть понятно к чему стремится.
Что бы опора была жесткой заделкой, надо не просто подшипник менять, надо ставить два подшипника с расстоянием между ними - т.е. один упорный и два шариковых с расстоянием 1..2 диаметра вала в идеале.

ЗЫ табличка из Писарева, справочник по сопромату:

[Dometer]

..Что бы опора была жесткой заделкой, надо не просто подшипник менять, надо ставить два подшипника с расстоянием между ними - т.е. один упорный и два шариковых с расстоянием 1..2 диаметра вала в идеале....

Сколько подшипников не городи, жёсткой заделки не получится:
a) в шарикоподшипниках исходно имеются зазоры
б) если выбрать зазоры в шарикоподшипниках (применить пары преднатянутых радиально-упорных шарикоподшипников), то может подвести малая жёсткость этих подшипников из-за точечного исходного контакта).
в) если  поставить преднатянутые пары конических радиально-упорных роликоподшипников, то следует вспомнить про "зыбкость"  мест крепления этих подшипников, люфты в "телескопе"...
г) но даже если всё радиально-жёстко,  участок вала между подшипников  "с расстоянием 1..2 диаметра вала в идеале"  не даст полноценной заделки.
Не знаю - это считать надо [кому охота] - может с парой пар роликоподшипников подшипников удасться мю-ню довести до 0,75 , а может только до 0,95 ? Проще просто утолстить винт.
Или как-то в две ступени поднимать (поднять на пол высоты, застопорить, гайку отцепить, опустить дойти до второго зацепа, сцепиться, расстопориться  подняться на оставшуюся половину высоты, застопорить).

[Дмитрий22]

Добрый день!
Не судите строго, с реечными передачами не много работал. Подскажите, возможно ли спроектировать реечную передачу, как на картинке. Я понимаю, что должно быть выдержано межосевое расстояние, но по факту требуется, чтоб рейка просто лежала на шестерне. Сверху действует нагрузка порядка 300 кг. При этом конструкция должна работать, если бракуете, то подскажите, чем можно заменить данную передачу?

[СВ]

 Что-то мне подсказывает, что будет заедание в зубьях. Чисто умозрительно, т.к. встречал такие передачи только кинематические.
Вопрос - для чего передача? Для гаража - прокатит, как промышленная - кто знает, если редко работает да медленно движется, да притрётся ...

[Дмитрий22]

Мне тоже что-то подсказывает, что будет заедание. Это не для гаража.  Передача планируется для перемещения грузов в агрессивной среде (мороз, пыль, грязь). Скорости не большие 200 мм/с. Толкать хочу рейку. Причем реек планируется 2-е. Остановил свой выбор на реечной передаче, т.к рейки нужно как-то синхронизировать. Обе шестерни сидят на одном валу и жестко к нему закреплены. Вал вращается на подшипниках.

[СВ]

 Если есть возможность поэкспериментировать - почему нет. А если нельзя, то - организовать рядом ролик и нагрузку перенести на него. Он же обеспечит и межцентровое. Кстати, реечная передача может получиться полегче, т.к. уже не будет нести нагрузку 300 кг, а рейка - покороче.