Геометрический расчет передачи

Межосевое расстояние при стандартных значениях m и q:

(мм)

Основные размеры червяка:

делительный диаметр червяка

(мм)

диаметр вершин витков червяка

(мм)

диаметр впадин витков червяка

(мм)

Основные размеры венца червячного колеса:

делительный диаметр червячного колеса

(мм)

диаметр вершин зубьев червячного колеса

(мм)

диаметр впадин зубьев червячного колеса

(мм)

Длина нарезной части шлифованного червяка b₁

(мм)

Ширина венца червячного колеса

(мм)

Принимаем (мм)

делительный угол подъема γ (по табл. 4.4)

; γ=14^o02’10’’

Наибольший диаметр червячного колеса при z₁=2

(мм)

Проверочный расчет червячной передачи.

Уточняем скорость скольжения в зацеплении.

(м/с), где n₁(об/мин) – частота вращения вала червяка, n₁=2940 об/мин.

Уточняем допускаемое нормальное напряжение.

При этой скорости (Н/мм²) (табл. 4.9).

Уточняем КПД передачи ,где

γ – делительный угол подъема витка червяка, γ=14^o02’10’’ учитывая, что z₂=2 и q=10 (табл. 4.4), ρ – приведенный угол трения; ρ = arctg (f)= ; f- коэффициент трения скольжения, f=0,03

Определяем усилия в зацеплении

Окружная сила червяка равна и противоположна по направлению осевой силе на колесе :

(Н).

Окружная сила на колесе равна и противоположна по направлению осевой силе червяка :

(Н)

Радиальная сила равна по величине и противоположна по направлению:

(Н),

где =20⁰ – угол профиля зуба в осевом сечении червяка.

Расчет на контактную выносливость зубьев червячного колеса

Определяем действующие контактные напряжения:

=67,8 (МПа), где z_м=380 МПа - коэффициент, зависящий от контактирующих материалов червячной пары (сталь-бронза); k_н – коэффициент нагрузки.

k_н= k_βk_ν=1,3·1=1,3

k_β – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине венца; k_β=1(при постоянной нагрузке); k_ν – коэффициент динамической нагрузки.

Назначаем 8-ю степень точности изготовления червячной пары.

Тогда при

V_s^’=6,7 (м/с), k_ν=1.3

k_δ – коэффициент, учитывающий условный угол обхвата червяка колесом и угол подъема линии витков червяка:

Условный угол обхвата:

Условие контактной выносливости рабочих поверхностей зубьев колеса выполнено, так как < .

Расчет зубьев колеса на выносливость при изгибе

Проверка прочности зубьев червячного колеса на изгиб.

Число зубьев эквивалентного колеса:

При z_ν = 44 коэффициент формы зуба по табл. 4.5 .

Определяем напряжение изгиба в зацеплении:

(Н/мм²), где

- коэффициент нагрузки; 1,3; = - коэффициент, учитывающий форму и повышенную прочность зуба колеса.

Прочность зубьев на изгиб обеспечена.

Расчет валов.

Выбор материалов валов.

Валы изготавливают из конструкционных сталей улучшенных и номализованных.

Выполняем валы из стали 45, механические характеристики которое приведены в таблице.

Т а б л и ц а.

Марка стали	Твердость НВ	МПа
Сталь 45							0,1

В том случае, если ведущее звено передачи выполняется за одно целое с валом, то требования к материалу вала предъявляются исходя из требований, предъявляемых к материалу ведущего звена (вал, шестерня-червяк).

Проектный расчет валов и шпонок.

Ведомый вал.

Вращающий момент на валу М₂=1466 (Нм).

Из условия прочности на кручение определяем диаметр выходного конца вала при [ ]=10…40 (МПа). Принимаем [ ]=30 (МПа).

,

- полярный момент сопротивления сечения вала.

Отсюда

; (мм).

Принимаем ближайшее значение из стандартного ряда d=65 (мм).

Диаметр вала в сечении посадки подшипников:

d_п=d+5…10 (мм); d_п=70 (мм).

Диаметр вала в сечении посадки колеса:

d_в= d_п+5…10 (мм), d_в=75 (мм).

Подбор подшипников.

Учитывая, что вал воспринимает радиальные и осевые нагрузки, выбираем радиально-упорные подшипники.

Подбираем подшипник.

Подбор шпонок.

Для соединения валов с деталями, передающими вращение, применяются главным образом призматические шпонки, изготавливаемые из стали 45, стали СТ6.

Выбираем призматическую шпонку (18 11 70).

Длину шпонки выбираем таким образом, чтобы она была несколько меньше длины ступицы (не менее 5…10 мм).

Ведущий вал.

Вращающий момент на валу М₁=88 (нм).

; (мм).

Принимаем ближайшее значение из стандартного ряда d=30 (мм).

Диаметр вала в сечении посадки подшипников:

d_п=d+5…10 (мм); d_п=35 (мм).

Подбираем подшипник.

Подбор шпонки.

Выбираем призматическую шпонку (10 8 50) ГОСТ 23360-78.

Составление расчетной схемы ведомого вала редуктора.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: