Расчет модуля червячной передачи

 

Скорость скольжения определяется по формуле:

 

(58)

где n₁– частота вращения червяка [об/мин].

Т₁ – вращающий момент на колесе [Нмм].

 

n₁=w₁=100 град/с=0,36 об/с.

Будем считать, что вращающий момент на валу колеса не превышает 150 Нмм

 

 

Материал для червяка выбираем Ст 45с закалкой не менее 45 и последующим шлифованием, т.к. , то материал колеса С4-21-40.

Т.к. червяк рассчитан на длительную работу, то запускаемое контактное напряжение (зубьев червяка и червячного колеса) [s_н]=100 МПа.

Определяем межосевое расстояние из условий контактной выносливости:

 

[1, c.203](59)

 

где q- коэффициент диаметра червяка, который выбираем в зависимости от числового значения Т₂.

 

И т.к. Т₂<300 Н/м, то q=16.

 

k – коэффициент нагрузки, k= k_D k_k.

k_D – коэффициент динамической нагрузки

k_k - коэффициент концентрации нагрузки.

Т.к. v_s<3 м/с, то k= k_D =k_k=1.

 

 

Модуль подсчитаем по формуле:

 

(60)

 

m=0,27.

Принимаем по ГОСТ 19672-74 m=0,3.

В связи с выбранным окончательно значением межосевого расстояния а_v:

 

(61)

а_v=15,9 мм.

 

Расчет червячной передачи

 

Червячные передачи применяют в приборах и машинах различного назначения при перекрещивающихся осях ведущего и ведомого колеса валиков, когда требуется осуществить передаточное отношение i₁₂=7-10, редко до 360 и более.

В основном сечении витки червяка имеют форму зубчатой рейки со стандартным модулем , которая находится в зацеплении с зубчатым колесом. Для нормальной работы передачи необходимо, чтобы осевой шаг червяка и окружной шаг колеса были равны: p=pm. В червячной передаче ведущим звеном обычно является червяк число заходов которого принимают z₁=1-4. Число зубьев колеса следует принимать z₂>26, т.к. при z₂<26, происходит подрезание ножки зуба колеса головкой зуба инструмента.

 

Исходные данные

Расчетный модуль червяка: m=0,3;

Передаточное число: i=90;

Число заходов червяка: z₁=1

Число зубьев червячного колеса: z₂=90;

Коэффициент диаметра червяка: q=16;

Межосевое расстояние: a_v=15,9 мм.

Вид червяка Архимеда (2А) с углом профиля в осевом сечении витка.

Исходный червяк по ГОСТ 19036-73.

Коэффициент расчетной толщины: S^*=0,5p=1,57;

Коэффициент высоты головки: ;

Коэффициент радиуса кривизны переходной кривой: ;

Угол охвата: d=55⁰.

 

4.3.2 Расчет геометрических параметров [5т.2с.39]

Коэффициент смещения червяка:

 

(62)

x=0

 

Делительный диаметр червяка:

 

(63)

d₁=4,8 мм.

Делительный диаметр колеса:

 

(64)

d₂=27 мм.

 

Начальный диаметр колеса:

 

(65)

 

Делительный угол подъема g :

 

(66)

g=3⁰25^’.

 

Начальный угол подъема g_w :

 

(67)

g_w=3⁰38^’.

 

Коэффициент высоты витка:

 

h^*=2+0,2cosg,(68)

h^*=2,199.

 

Основной угол подъема g_B :

g_B=accos(cosa_xcosg),(69)

g_B=20⁰23^’.

 

Высота головки витка червяка:

 

h_a1=h_a^*m,(70)

h_a1=0,3 мм.

 

Высота витка червяка:

 

h₁=h^*m,(71)

h₁=0,659 мм.

 

Диаметр внешних витков червяка:

 

d_a1=d₁+2(h_a^*+x)m,(72)

d_a1=5,4 мм.

 

Диаметр вершин зубьев колеса:

 

d_a2=d₂+2h_a^*m,(72)

d_a1=27,6 мм.

 

Наибольший диаметр червячного колеса:

 

(73)

 

Радиус кривизны переходной кривой червяка:

(75)

 

Длина нарезной части червяка:

 

(76)

 

Ширина венца червячного колеса b_a :

рекомендуется принимать b_a

b_a мм, таким образом, пусть b_a=4 мм.

Расчетный шаг червяка:

p₁=pm,(77)

 

p₁=0,942.

 

Ход витка:

 

p_z1= p₁z₁(78)

p_z1=0,942

 

Делительная толщина по хорде витка червяка:

 

(79)

 

Высота до хорды витка  :

(80)