Основные размеры венца червячного колеса

 

Делительный диаметр червячного колеса

d₂ = z₂m = 40 × 8 = 320 мм.

Диаметр вершин зубьев червячного колеса

d_a2 = d₂ + 2m = 320 + 2 × 8 = 336 мм.

Диаметр впадин зубьев червячного колеса

d_f2 = d₂ – 2,4m = 320 – 2,4 × 8 = 300,8 мм.

Наибольший диаметр червячного колеса

мм.

Ширина венца червячного колеса (см. (4.12) [1])

b₂ £ 0,75d_a1 = 0,75 × 96 = 72 мм.

Окружная скорость червяка

м/с.

По табл. 4.7 [1] выбираем 7-ю степень точности передачи.

Скорость скольжения

м/с.

При этой скорости [s_H] » 149 МПа (см. табл. 4.9 [1]).

Отклонение ; к тому же межосевое расстояние по расчету было получено a_w = 180 мм, а после выравнивания m и q по стандарту было увеличено до a_w = = 200 мм, т.е. на 10 %, и пересчет a_w по формуле (4.19) [1] делать не надо, необходимо лишь проверить s_Н. Для этого уточняем КПД редуктора (см. (4.14)[1]).

При скорости u_S = 6,15 м/с приведенный коэффициент трения для безоловянной бронзы и шлифованного червяка (см. табл. 4.4 [1])

f’ = 0,020^. ×1,5 = 0,3 и приведенный угол трения r’ = 1°43’.

КПД редуктора с учетом потерь в опорах, потерь на разбрызгивание и перемешивание масла

 

ПРОВЕРОЧНЫЕ ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ

Силы в передаче

 

Силы в зацеплении (рис. 12.24 [1]):

окружная сила на червячном колесе, равная осевой силе на червяке,

H;

окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе,

Н;

радиальные силы на колесе и червяке

F_r2 = F_r1 = F_t2×tga = 3220 × tg 20° = 1160 Н.

При отсутствии специальных требований червяк должен иметь правое направление витков.

 

Проверка зубьев червячного колеса на контактную выносливость

 

Коэффициент динамичности для 7-й степени точности передачи K_u = 1,1.

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки ((4.26) [1])

где коэффициент деформации червяка при q = 10 и z₁ = 2 по табл. 4.6 [1] q = 86. Примем вспомогательный коэффициент x = 0,6 (незначительные колебания нагрузки [1, с. 65]):

Коэффициент нагрузки

K_Н = K_bK_u = 1,04 × 1,1 » 1,14.

 

 

Проверяем контактное напряжение ((4.23) [1]:

Результат расчета следует признать удовлетворительным, так как расчетное напряжение ниже допускаемого на 13,4 % (разрешается до 15 %).

Проверочный расчет на контактную статическую

Прочность при пиковой нагрузке

Расчетные контактные напряжения по формуле 3.21 [1]

.

Допускаемое контактное напряжение при действии пиковой нагрузки для бронзовых венцов

,

где предел текучести для бронзы Бр.А9ЖЗЛ и диаметре заготовки свыше 120 мм s_т=200 МПа (табл.3.3 [1])

.

Условие прочности выполняется.

 

Проверка зубьев червячного колеса на изгибную

Выносливость

 

Эквивалентное число зубьев

Коэффициент формы зуба по табл. 4.5 [1] Y_F = 2,24.

Принимаем К_F = К_Н = 1,14.

Напряжение изгиба (см.(4.24) [1])

МПа,

что значительно меньше вычисленного выше [s_0F] = 53 МПа.

Проверочный расчет на изгибную статическую прочность

При пиковой нагрузке

Расчетные изгибные напряжения

.

Допускаемые изгибные напряжения при действии пиковой нагрузки для червячного венца

;

.

Условие прочности выполнено.