Расчет червячной передачи

Исходные данные:

Передаточное число ;

Частота вращения червяка ;

Частота вращения колеса ;

Вращающий момент на червячном колесе ;

Срок службы передачи при трехсменной работе 8 лет.

Нагрузка – постоянная, равномерная.

5.1. Выбор материалов червяка и червячного колеса.

Для изготовления червяка принимаем сталь 40Х с поверхностной закалкой токами высокой частоты до твердости 50 HRC с последующим шлифованием и полированием витков.

Значение скорости скольжения. Для увеличения КПД передачи принимаем

Венцы червячного колеса изготавливают из безоловянной бронзы. Принимаем материал БрА9ЖЗЛ. Литье в кокиль, и

5.2. Определение допускаемых контактных напряжений для червячного колеса.

,

где предел контактной выносливости зубьев колеса при базовом числе

циклов нагружения

коэффициент, учитывающий интенсивность изнашивания материала

колеса. Для безоловянных бронз

1 м/c

коэффициент долговечности.

Расчетное число циклов нагружения зубьев колес за весь срок службы передачи

,

где частота вращения колеса, ;

срок службы передачи

, ч,

где число лет работы передачи, года;

коэффициент годового использования передачи, ;

число смен работы передачи в сутки, .

ч.

Расчетное число циклов нагружения

Коэффициент долговечности

Допускаемые контактные напряжения

.

5.3. Определение допускаемых напряжений изгиба для червячного колеса.

,

где предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий

базовому числу циклов нагружения

;

- коэффициент долговечности при расчете зубьев на изгиб

= = 0,5803;

Допускаемые напряжения изгиба

5.4. Выбор профиля червяка.

Выбираем архимедов червяк (ZA)

5.5. Определение межосевого расстояния.

, мм,

где для передач с архимедовым червяком;

вращающий момент на червячном колесе, ;

коэффициент нагрузки. При предварительно принимаем

Принимаем из ряда стандартных чисел по ГОСТ 6636-69

5.6. Выбор числа заходов червяка и определение числа зубьев колеса.

Число заходов червяка

Число зубьев колеса

5.7. Определение модуля передачи.

Предварительное значение модуля передачи

По ГОСТ 2144-76 принимаем

5.8. Выбор коэффициента диаметра червяка.

Предварительное значение коэффициента диаметра червяка

Минимально допустимое значение коэффициента диаметра червяка

Принимаем по ГОСТ 2144-76 ближайшее стандартное значение коэффициента

5.9. Определение коэффициента смещения червяка.

Фактическое межосевое расстояние

5.10. Уточнение передаточного числа.

Фактическое передаточное число

Отклонение от заданного передаточного числа

5.11. Определение углов подъема витка червяка.

Делительный угол подъема

Начальный угол подъема

5.12. Уточнение скорости скольжения и допускаемых контактныхнапряжений.

Скорость скольжения в зацеплении

Фактические допускаемые контактные напряжения

,

где .

МПа.

5.13. Проверочный расчет на контактную прочность.

где для передачи с архимедовым червяком;

коэффициент нагрузки;

делительный диаметр червячного колеса

окружная сила на колесе

начальный диаметр червяка

Коэффициент нагрузки

где коэффициент концентрации нагрузки по длине зуба колеса.

При постоянной нагрузке

коэффициент динамической нагрузки.

Расчетное контактное напряжение

Недогрузка передачи 0,36%, что допустимо

5.14. Определение основных размеров червяка и червячного колеса.

Размеры червяка:

Делительный диаметр

Диаметр вершин витков

Диаметр впадин витков

Длина нарезанной части червяка

Принимаем

Размеры венца червячного колеса:

Делительный диаметр

Диаметр вершин зубьев

Диаметр впадин зубьев

Наибольший диаметр колеса

Принимаем .

Ширина венца колеса

Принимаем

5.15. Проверочный расчет зубьев колеса на выносливость при изгибе.

где окружная сила на колесе, ;

коэффициент нагрузки, ;

ширина венца колеса, ;

модуль передачи, ;

начальный угол подъема витка, ;

коэффициент формы зуба колеса.

Эквивалентное число зубьев колеса

Тогда

Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса

Условие прочности выполняется.

5.16. Определение КПД передачи.

где приведенный угол трения,

5.17. Определение усилий в зацеплении.

Окружная сила на червяке, равная окружной силе на колесе

Осевая сила на червяке, равная осевой силе на колесе

Радиальная сила на червяке и колесе

Поиск по сайту: