Уточнение скорости скольжения и допускаемых контактных напряжений

Скорость скольжения в зацеплении:

м/с.

Фактические допускаемые контактные напряжения:

,

где .

МПа.

Проверочный расчет передачи на контактную прочность:

 МПа,

где Z₀ = 340 – для передачи с архимедовым червяком;

K – коэффициент нагрузки;

d₂ – делительный диаметр червячного колеса

мм;

F_t2 – окружная сила на колесе

Н;

d_w1– начальный диаметр червяка

мм.

Коэффициент нагрузки:

,

где K_b– коэффициент концентрации нагрузки по длине зуба колеса. При постоянной нагрузке K_b= 1,0;

K_v – коэффициент динамической нагрузки.

При скорости скольжения n_s = 6,47 м/с назначаем 7-ю степень точности изготовления передачи и принимаем K_v = 1,1.

.

Расчетное контактное напряжение:

.

Отклонение расчетного напряжения от допускаемых контактных напряжений:

.

Недогрузка передачи составляет 3,3%, что допустимо.

Определение основных размеров червяка и червячного колеса

Размеры червяка:

– делительный диаметр – ;

– диаметр вершин витков – мм;

– диаметр впадин витков – мм.

Размеры венца червячного колеса:

– делительный диаметр – мм;

– диаметр вершин зубьев –

мм;

– диаметр впадин зубьев –

мм;

– наибольший диаметр колеса –

мм,

принимаем d_ae2 = 365 мм.

Ширина венца колеса:

мм, принимаем b₂= 70 мм.

Длина нарезанной части червяка:

мм,

принимаем b₁=180 мм.

Проверочный расчет зубьев колеса на выносливость при изгибе

, МПа,

где F_t2 – окружная сила на колесе, F_t2 = 4464,3 Н;

K – коэффициент нагрузки, K = 1,1;

b₂ – ширина венца колеса, b₂ = 70 мм;

m – модуль передачи, m = 8 мм;

g_w – начальный угол подъема витка, g_w= 10,7843°;

Y_F2 – коэффициент формы зуба колеса.

Эквивалентное число зубьев колеса:

.

Тогда .

Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса:

.

Условие прочности выполняется.

Определение КПД передачи

,

где ρ – приведенный угол трения. При ν_s = 6,47 м/с для оловянной бронзы ρ = 1°09'.

.

Определение усилий в зацеплении

Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе:

Н.

Осевая сила на червяке, равная окружной силе на колесе:

Н.

Радиальные силы на червяке и колесе:

Н.

 

Задание № 2

Рассчитать червячную передачу и выполнить чертеж червячного колеса. Исходные данные по таблице 3.4.1: Т₂ – вращающий момент на колесе, Н·м; n₁ – частота вращения червяка, мин^-1; n₂ – частота вращения колеса, мин^-1; u – передаточное число. Срок службы передачи при трехсменной работе – 3 года. Передача нереверсивная, на-грузка постоянная, производство мелкосерийное.

 

Таблица 3.4.1

Номер варианта	T2	n1	n2	u
1	300	3000	8400	2,8
2	240	2000	7100	3,55
3	245	3300	14850	4,5
4	260	2700	9585	3,55
5	250	3200	10080	3,15
6	210	2300	11500	5
7	230	2700	17010	6,3
8	215	2400	13440	5,6
9	380	2300	10350	4,5
10	280	3200	12800	4
11	310	2500	15750	6,3
12	320	2900	9135	3,15
13	305	2400	6720	2,8
14	290	2600	11700	4,5
15	270	2000	7100	3,55
16	305	2700	15120	5,6
17	245	2900	14500	5
18	260	2500	10000	4
19	190	2300	14490	6,3
20	205	3500	15750	4,5
21	375	3000	12000	4
22	300	2800	7840	2,8
23	275	2400	12000	5

Продолжение таблицы 3.4.1

Номер варианта	T2	n1	n2	u
24	180	2300	4600	2
25	165	3500	14000	4
26	185	3000	15000	5
27	155	2000	11200	5,6
28	255	2500	7875	3,15
29	160	3300	13200	4
30	210	3500	17500	5

 

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Каковы достоинства и недостатки червячных передач по сравнению с зубчатыми?

2. Почему червячные передачи не рекомендуется применять при больших мощностях?

3. С какой целью и как выполняют червячные передачи со смещением?

4. Из каких соображений выбирают число витков червяка?

5. Из каких соображений ограничивают число зубьев червячного колеса? Каково минимальное число зубьев колеса?

6. Почему червячная передача работает с повышенным скольжением? Как скольжение влияет на работу передачи?

7. Какие силы действуют на червяк и червячное колесо, как они направлены?

8. Из каких материалов изготовляют червяки и зубчатые венцы червячных колес? Какие факторы определяют выбор материала?

9. Каковы основные виды разрушения зубьев червячных колес?

10. Как вычисляют КПД червячной передачи? Назовите основные факторы, влияющие на КПД.

11. Что вызывает нагрев червячной передачи?

12. В чем сущность теплового расчета червячных передач? На-зовите способы охлаждения червячных передач.

13. С какой целью предусматривают регулирование червячного зацепления? Как его выполняют?

 

РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ