Расчет червячной передачи
2.2.1Материалы червяка и колеса.
По рекомендациям справочных таблиц для червяка принимаем сталь марки 45 с улучшением: твердость зубьев в сердцевине ; на поверхности ; .
Материал зубчатого венца червячного колеса по мере убывания антизадирных и антифрикционных свойств и рекомендуемым для применения скоростям скольжения относим к I группе со скоростью скольжения
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image153.png)
Принимаем II группу материал БрО10Н1Ф1, со следующими характеристиками: ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image154.png)
2.2.2Определение допускаемых напряжений.
1) Контактных
Для I группы материалов ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image155.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image156.png)
Коэффициент 0,9 – для червяков с твердостью на поверхности витков ≥45 HRC; 0,75 – для червяков при твердости ≤ 350 HB.
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image157.png)
Коэффициент долговечности
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image158.png)
Эквивалентное число циклов нагрузки зубьев червячного колеса за весь срок службы передачи
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image159.png)
Суммарное число циклов перемены напряжения
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image160.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image161.png)
Коэффициент эквивалентности
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image162.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image163.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image164.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image165.png)
Так как у нас получился больше 1,15, то мы принимаем значение ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image167.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image168.png)
2) Изгибных
Допускаемые напряжения изгиба вычисляем для зубьев червячного колеса
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image170.png)
- коэффициент долговечности
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image172.png)
– исходное допускаемое напряжение изгиба для материала II группы.
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image174.png)
3) Предельные допускаемые напряжения.
При проверке на максимальную статическую или единичную пиковую нагрузку для материалов:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image176.png)
2.2.3Расчет геометрических параметров передачи.
2.2.3.1Расчет межосевого расстояния.
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image177.png)
Где для эвольвентных, архимедовых и конволютных червяков
– коэффициент концентрации нагрузки ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image179.png)
- начальный коэффициент концентрации нагрузки
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image181.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image182.png)
Полученное расчетом межосевое расстояние для стандартной червячной пары округляем до стандартного числа (ГОСТ 2144-93): .
2.2.3.2Число зубьев колеса.
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image184.png)
2.2.3.3Предварительные значения.
Модуля передачи принимаем ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image185.png)
Коэффициент диаметра червяка принимаем ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image186.png)
2.2.3.4Коэффициент смещения.
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image187.png)
2.2.3.5Угол подъема линии витка червяка.
На делительном диаметре ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image188.png)
На начальном диаметре ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image189.png)
2.2.3.6Фактическое передаточное число.
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image190.png)
2.2.3.7Размеры червяка и колеса.
Диаметр делительный червяка ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image191.png)
Диаметр вершин витков ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image192.png)
Диаметр впадин ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image193.png)
Длина нарезанной части червяка при коэффициенте смещения ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image194.png)
принимаем ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image196.png)
Для шлифуемых червяков полученную расчетом длину увеличиваем при на 25 мм, и при этом получаем .
Диаметр делительный колеса ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image198.png)
Диаметр вершин витков ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image199.png)
Диаметр впадин ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image200.png)
Диаметр колеса наибольший ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image201.png)
Где для передач с эвольвентным червяком
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image203.png)
Ширина венца , принимаем ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image205.png)
Где при ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image207.png)
2.2.4Проверочный расчет передачи на прочность.
Определяем скорость передачи в зацеплении
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image208.png)
Где - окружная скорость на начальном диаметре червяка
- начальный угол подъема витка
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image211.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image212.png)
По полученному значению уточняем допускаемое напряжение ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image214.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image215.png)
Вычисляем расчетное напряжение
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image216.png)
Где для эвольвентных, архимедовых и конволютных червяков
– коэффициент нагрузки
Окружная скорость червячного колеса ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image219.png)
При обычной точности изготовления и выполнения условия жесткости червяка принимаем
при ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image221.png)
Коэффициент концентрации нагрузки
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image222.png)
Где - коэффициент деформации червяка.
– коэффициент, учитывающий влияние режима работы передачи на приработку зубьев червячного колеса и витков червяка.
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image225.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image226.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image227.png)
Определим процент перегрузки
, что допускается.
2.2.5КПД передачи.
Коэффициент полезного действия червячной передачи
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image229.png)
Где - угол подъема линии витка на начальном цилиндре
- приведенный угол трения, определяемый экспериментально с учетом относительных потерь мощности в зацеплении, в опорах и на перемешивание масла.
2.2.6Силы в зацеплении.
Окружная сила на колесе, равна осевой силе на червяке:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image231.png)
Окружная сила на червяке, равна осевой силе на колесе:
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image232.png)
Радиальная сила
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image233.png)
Для стандартного угла ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image234.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image235.png)
2.2.7Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба.
Расчетное напряжение изгиба
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image236.png)
Где - коэффициент нагрузки
- коэффициент формы зуба колеса, который выбираем в зависимости от ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image239.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image240.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image241.png)
2.2.8Тепловой расчет.
Червячный редуктор в связи с невысоким КПД и большим выделением теплоты проверяют на нагрев.
Мощность (Вт) на червяке ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image242.png)
Температура нагрева масла при установившемся тепловом режиме без искусственного охлаждения
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image243.png)
Где - коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора в металлическую плиту или раму
- максимальная допустимая температура нагрева масла.
Поверхность поверхности охлаждения корпуса равна сумме поверхностей всех его стенок за исключением поверхности дна, которой корпус прилегает к плите или раме. Размеры стенок корпуса можно взять по эскизному проекту. Приближенно площадь поверхности охлаждения корпуса можно принимать в зависимости от межосевого расстояния:
При принимаем .
Для чугунных корпусов при естественном охлаждении коэффициент теплоотдачи ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image249.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/594811029100.files/image250.png)
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|