ПРИМЕР РАСЧЕТА ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ
Исходные данные: мощность на червяке P1 = 3 кВт; крутящий момент на червяке T1 = 30,2 Н∙м; крутящий момент на червячном колесе T2 = 442 Н∙м; частота вращения червяка n1 = 960 об/мин; частота вращения червячного колеса n2= 52,2 об/мин; передаточное число u = 18,4. Срок службы передачи L = 10 лет, коэффициенты годового и суточного использования соответственно Кгод = 0,8 и Ксут = 0,3.
Выбор кинематической схемы червячного редуктора Так как n1 < 1 000 об/мин, принимаем нижнее расположение червя-ка. Выбор числа витков червяка Для передаточного числа u = 18,4 принимаем Z1 = 2.
Определение числа зубьев червячного колеса Z2 = Z1 ∙ u = 2∙18,4 = 36,8. Принимаем Z2 = 36. Определение приближённого значения скорости скольжения Vs = 4,5 ∙ 10-4∙ n1 ∙ = 4,5∙10-4 ∙960 ∙ = 3,3 м/с. Выбор материалов и допускаемых напряжений Для червяка (см. табл. 1) выбираем сталь 40Х, закалка до 48…54 HRC, витки шлифованные и полированные. Для венца червячного колеса при Vs = 3,3 м/с выбираем (см. подразд. 1.5.1) безоловянную бронзу БрА9Ж4 (σТ = 200 МПа; σв = 400 МПа). Допускаемое контактное напряжение для материала червячного колеса
[σH] = [σH]0 – 25Vs = 360 – 25 ∙ 3,3 = 277,5 МПа.
При этом значение [σH]0 принято по табл. 3. По формуле (9) определяем допускаемое напряжение изгиба. Допускаемое напряжение изгиба для базового числа циклов перемены напряжений: [σF]0= 0,25σТ + 0,08σв = 0,25 ∙ 200 + 0,08 ∙ 400 = 82 МПа.
Суммарный срок службы передачи:
tΣ = L ∙365Кгод ∙24Ксут = 10 ∙ 365 ∙ 0,8 ∙ 24∙ 0,3 = 21 024 ч. Расчётное число циклов перемены напряжений: NFE = 60∙ n2∙ tΣ = 60 ∙ 52,2 ∙ 21024 = 65,8 ∙ 106. Коэффициент долговечности:
KFL = = 0,63.
Допускаемое напряжение изгиба:
[σF] = [σF]0 KFL = 82 ∙ 0,63 = 51,7 МПа.
Выбор коэффициента диаметра червяка
Предварительно принимаем q = 10.
Определение межосевого расстояния аw = 610 = =109,2 мм. Примем согласно стандартному ряду ближайшее большее значение аw = 125 мм. Определение модуля зацепления = = 5,43 мм.
Примем ближайшее стандартное значение m = 5 мм.
Определение коэффициента смещения инструмента х= аw / m – 0,5(q +Z2) = 125/5 – 0,5(10 + 36) = 2,0. Так как х выходит за пределы рекомендуемых значений (–1≤ х ≤ +1), изменяем величину q. Примем из стандартного ряда q = 12,5 , тогда
х = 125/5 – 0,5(12,5+36) = 0,75.
Определение действительной скорости скольжения Делительный диаметр червяка:
d1= m∙q = 5 ∙ 12,5 = 62,5 мм.
Окружная скорость червяка:
V1 = πd1∙ n1/60 ∙ 1 000 = 3,14 ∙ 62,5 ∙ 960/60 ∙ 1 000=3,14 м/с.
По табл. 5 для q = 12,5 и Z1= 2 угол подъёма винтовой линии червяка γ = 9о . Тогда Vs = V1 ∙ cos γ = 3,14 ∙ cos 9о = 3,1 м/с.
Определение коэффициента полезного действия червячной передачи По табл. 6 для безоловянной бронзы при Vs = 3,1 м/с угол трения можно принять равным φ = 2о. Тогда . Проверочные расчёты червячной передачи Проверка на контактную прочность Делительный диаметр червячного колеса: d2 = m ∙ Z2 = 5 ∙ 36 = 180 мм. Окружная скорость червячного колеса:
V2 = πd2 ∙ n2 / (60∙1 000) = 3,14 ∙180 ∙ 52,2 / (60∙1 000) = 0,49 м/с.
Так как V2 < 3 м/с, принимаем коэффициент нагрузки К = 1,0. Действительное контактное напряжение:
= = 218,7 МПа.
По формуле (7) уточняем допускаемое контактное напряжение:
[σH] = [σH]0 – 25Vs = 360 – 25 ∙ 3,1= 282,5 МПа.
Так как σH < [σH], условие контактной прочности соблюдается.
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (5631)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |