ТОП 10:

Выбор материала и определение допускаемых напряжений



Червяки изготавливаются из тех же марок сталей, что и зубчатые колёса (таблица 1). Наилучшее качество работы передач обеспечивают червяки, изготовленные из цементированных сталей (20Х, 12ХН3А, 18ХГТ) с твёрдостью после закалки 57 ÷ 64 HRC, и сталей 45, 40Х, 40ХН с поверхностной или объёмной закалкой до твёрдости 45 ÷ 56 HRC. При этом необходима шлифовка и полировка рабочих поверхностей витков червяка.

Червячные колёса изготавливаются преимущественно из бронзы. Марка бронзы выбирается в зависимости от скорости скольжения , ожидаемое значение которой ориентировочно определяется по выражению

, (34)

где – частота вращения червяка, мин-1; – крутящий момент на колесе, .

В таблице 15 приведены механические характеристики некоторых бронз и чугунов, которые условно делятся на три группы:

группа I – оловянистые бронзы (применяются при скоростях скольжения выше 5 м/с);

группа II – безоловянистые бронзы (применяются при скоростях скольжения от 2 м/с до 5 м/с);

группа III – серые чугуны (применяются при скоростях скольжения до 2 м/с).

Червячные колёса чаще изготавливают составными: венец из бронзы, а колёсный центр из стали, реже – из чугуна.

Допускаемые контактные напряжения (МПа) для колёс из оловянистых бронз (группа I), определяют по выражению

, (35)

где – предел прочности бронзы при растяжении (таблица 15);

– коэффициент, учитывающий износ зубьев колёс (таблица 16);

– коэффициент долговечности.

Таблица 15 – Материалы для червячных колес

Группа Марка бронзы Способ отливки , МПа , МПа Скорость скольжения, м/с
  I БрОФ10-1   БрОФН БрОЦС6-6 К З Ц К   > 5
  II БрАЖ9-4     БрАЖН10-4 Ц К З Ц К   2 – 5
III CЧ18 CЧ15 З З – – < 2

Примечание: Способ отливки: Ц – центробежный; К – в кокиль; З – в землю

 

Таблица 16 – Зависимость коэффициента от скорости скольжения

, м/с 8
1,33 1,21 1,11 1,02 0,95 0,88 0,83 0.80

 

Коэффициент долговечности находят по зависимости

, (36)

где – эквивалентное число циклов перемен напряжений для зубьев червячного колеса. При постоянном режиме работы

, (37)

где – частота вращения червячного колеса, мин-1;

– срок службы передачи, час (определяется по выражению (3)).

При переменном режиме работы используется циклограмма нагружения. Например, для циклограммы, показанной в схеме 1 (таблица 1):

(38)

Если в результате расчета окажется, что , то принимают . При неограниченном сроке службы передачи или принимают .

Допускаемые контактные напряжения (МПа) для колёс из безоловянистых бронзи чугунов определяют из условия сопротивления зубьев заеданию, и в зависимости от скорости скольжения находят по выражениям:

для безоловянистых бронз (группа II)

, (39)

для серого чугуна (группа III)

, (40)

где скорость скольжения находят по выражению (34).

Допускаемые напряжения изгиба для всех марок бронз и латуней при нереверсивной передаче определяют по зависимости

, (41)

а для реверсивной передачи

, (42)

где и – предел прочности при растяжении и предел текучести бронзы (таблица 15);

– коэффициент долговечности, который находится по формуле

. (43)

Величину определяют по выражению (38) с показателем степени девять. Если окажется, что , то принимают . При неограниченном сроке службы передачи или принимают .

Для чугунов

, (44)

где – предел прочности чугуна при изгибе (таблица 15).

 







Последнее изменение этой страницы: 2017-02-10; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.85.214.125 (0.007 с.)