Проверочный расчет червячной передачи на контактную выносливость

1. Определить контактное напряжение и сравнить его с допускаемым:

Коэффициент K _β, учитывающий распределение нагрузки по ширине зубчатого венца, и коэффициент K _V, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении, определены в п. 2.

Величины Т _2ф, z _2ф, q, a _w известны по исходным данным, а определено ранее.

Если расчеты выполнены правильно, то величина не должна заметно отличаться от допускаемого напряжения . Занижение  по сравнению с величиной  более чем на 10…15% означает лишний запас прочности и утяжеление передачи, превышение более чем на 5% – недостаточную работоспособность и возможный отказ до наработки ресурса с высокой степенью вероятности. И в том, и в другом случае необходима корректировка расчетов: либо уменьшение межосевого расстояния или рабочей ширины зубчатого венца в допустимых пределах (в первом случае), либо увеличение их (во втором случае).

2. Коэффициент K _β определить по формуле:

где θ – коэффициент деформации червяка, определить по данным табл. 23 в зависимости от числа заходов и коэффициента диаметра червяка q.

ν – коэффициент, учитывающий колебания нагрузки,

Величины и , входящие в формулу, заданы дольными коэффициентами на графике нагрузки.

Таблица 23

z 1	Значения коэффициента q
	8	10	12,5	14	16	20
1	72	108	157	190	215	239
2	57	86	125	152	171	194
4	47	70	101	123	137	154

 

Коэффициент K_ν определить по данным табл. 24 в зависимости от степени точности передачи и скорости скольжения.

Таблица 24

Степень точности	Коэффициент Kν при скорости скольжения V ск, м/с
	до 1,5	свыше 1,5	свыше 3	свыше 7,5	свыше 12
6	–	–	1,0	1,1	1,3
7	1,0	1,0	1,1	1,2	–
8	1,05	33 1,15	1,25	–	–

Проверочный расчет червячной передачи на выносливость при изгибе

1. Определить допускаемое напряжение на изгиб для материала зубчатого венца червячного колеса по формуле:

где – предел выносливости при изгибе, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений, МПа,

       K_FL – коэффициент долговечности для зубчатых венцов из бронзы,

здесь – базовое число циклов, =10⁶;

        – эквивалентное число циклов при заданном переменном графике нагрузки,

Величины и заданы дольными коэффициентами на графике нагрузки.

Величина коэффициента долговечности ограничена: 0,54 ≤ K_FL ≤ 1.

При расчетном значении K_FL не может превышать 1.

       2. Определить напряжения изгиба и сравнить его с допускаемым.

где Y_F – коэффициент формы зуба, определить в зависимости от  (табл. 25);

Y _ε – коэффициент,   учитывающий   перекрытие   зубьев,   для  червячного  зацепления (Y_ε ≈ 0,74);

Y _β– коэффициент, учитывающий наклон зубьев, для червячных колес Y _β ≈ 0,93.

Таблица 25

z V	32	35	37	40	45	50	60	80	100	150
YF	1,71	1,64	1,61	1,55	1,48	1,45	1,40	1,34	1,30	1,27