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

Принимаем II группу материал БрО10Н1Ф1, со следующими характеристиками:

2.2.2Определение допускаемых напряжений.

1) Контактных

Для I группы материалов

Коэффициент 0,9 – для червяков с твердостью на поверхности витков ≥45 HRC; 0,75 – для червяков при твердости ≤ 350 HB.

Коэффициент долговечности

Эквивалентное число циклов нагрузки зубьев червячного колеса за весь срок службы передачи

Суммарное число циклов перемены напряжения

Коэффициент эквивалентности

Так как у нас получился больше 1,15, то мы принимаем значение

2) Изгибных

Допускаемые напряжения изгиба вычисляем для зубьев червячного колеса

- коэффициент долговечности

– исходное допускаемое напряжение изгиба для материала II группы.

3) Предельные допускаемые напряжения.

При проверке на максимальную статическую или единичную пиковую нагрузку для материалов:

2.2.3Расчет геометрических параметров передачи.

2.2.3.1Расчет межосевого расстояния.

Где для эвольвентных, архимедовых и конволютных червяков

– коэффициент концентрации нагрузки

- начальный коэффициент концентрации нагрузки

Полученное расчетом межосевое расстояние для стандартной червячной пары округляем до стандартного числа (ГОСТ 2144-93): .

2.2.3.2Число зубьев колеса.

2.2.3.3Предварительные значения.

Модуля передачи принимаем

Коэффициент диаметра червяка принимаем

2.2.3.4Коэффициент смещения.

2.2.3.5Угол подъема линии витка червяка.

На делительном диаметре

На начальном диаметре

2.2.3.6Фактическое передаточное число.

2.2.3.7Размеры червяка и колеса.

Диаметр делительный червяка

Диаметр вершин витков

Диаметр впадин

Длина нарезанной части червяка при коэффициенте смещения

принимаем

Для шлифуемых червяков полученную расчетом длину увеличиваем при на 25 мм, и при этом получаем .

Диаметр делительный колеса

Диаметр вершин витков

Диаметр впадин

Диаметр колеса наибольший

Где для передач с эвольвентным червяком

Ширина венца , принимаем

Где при

2.2.4Проверочный расчет передачи на прочность.

Определяем скорость передачи в зацеплении

Где - окружная скорость на начальном диаметре червяка

- начальный угол подъема витка

По полученному значению уточняем допускаемое напряжение

Вычисляем расчетное напряжение

Где для эвольвентных, архимедовых и конволютных червяков

– коэффициент нагрузки

Окружная скорость червячного колеса

При обычной точности изготовления и выполнения условия жесткости червяка принимаем

при

Коэффициент концентрации нагрузки

Где - коэффициент деформации червяка.

– коэффициент, учитывающий влияние режима работы передачи на приработку зубьев червячного колеса и витков червяка.

Определим процент перегрузки

, что допускается.

2.2.5КПД передачи.

Коэффициент полезного действия червячной передачи

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:

Окружная сила на червяке, равна осевой силе на колесе:

Радиальная сила

Для стандартного угла

2.2.7Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба.

Расчетное напряжение изгиба

Где - коэффициент нагрузки

- коэффициент формы зуба колеса, который выбираем в зависимости от

2.2.8Тепловой расчет.

Червячный редуктор в связи с невысоким КПД и большим выделением теплоты проверяют на нагрев.

Мощность (Вт) на червяке

Температура нагрева масла при установившемся тепловом режиме без искусственного охлаждения

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

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: