Техническая механика (стр. 11 )

Решение

1. Выбор материал венца червячного колеса

Выбор материал червячного колеса производить предварительно определив скорость скольжения:

,

где - скорость скольжения, м/с;

Принимаем материал венца колеса БрО10Ф1 (), способ отливки - центробежный (первая группа материалов).

Характеристики материала венца колеса БрО10Ф1:

- предел выносливости материала колеса;;

- предел текучести материала червячного колеса .

Материал червяка принимаем по таблице 2.1 /1/ - сталь 40Х;

твердость HВ 245; термообработка - улучшение.

Характеристики материала червяка - сталь 40Х:

- предел выносливости материала червяка;

- предел текучести материала червяка.

2. Определение допускаемого контактного напряжения для I группы мате-рила червячного колеса.

,

где - допускаемое контактное напряжение, МПа;

- коэффициент долговечности;

= ,

где N - общее число циклов перемены напряжений;

,

где = 18000 часов - общее время работы червячного редуктора;

, .

Поэтому по рекомендациям /1.27/ принимаем

= ,

- коэффициент, учитывающий интенсивность износа зубьев;

=0,88 - при ;

- допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений, равной 10 7;

Для червяков при твердости HВ245:

= 0,8 × s вр

= 0,8 × 830 = 664МПа

МПа.

МПа. - условие выполняется.

3. Определение допускаемого напряжения изгиба для I группы материала колеса:

,

где – допускаемое напряжение изгиба, МПа

– коэффициент долговечности;

,

где = 24000 часов

– исходное допускаемое напряжение, МПа

,

;

4. Определение межосевого расстояния передачи

,

где - межосевое расстояние передачи, м;

К Н - предварительное значение коэффициента нагрузки;

К Н = 1,1;

.

Принимаем .

5. Принимаем число зубьев колеса z 2 = 40 и число витков червяка z 1 = 2.

6. Определяем осевой модуль зацепления

,

где - модуль зацепления, мм;

, принимаем .

7. Определяем число модулей в делительном диаметре червяка

;

, принимаем q = 10

8. Уточняем межосевое расстояние:

9. Определяем коэффициент смещения инструмента Х

;

10. Определяем геометрические размеры червяка и червячного колеса

10.1. Делительные диаметры, мм

;

;

10.2. Диаметры вершин витков червяка и диаметры вершин зубьев червячного колеса, мм

;

;

;

10.3 Диаметры впадин, мм

;

;

10.4 Диаметр колеса наибольший, мм

;

,

принимаем

10.5 Начальный диаметр, мм:

10.6 Длину нарезанной части червяка при , мм;

;

,

принимаем

10.7 Ширину венца колеса, мм

;

;

принимаем

10.8. Угол подъема линии витка червяка, мм:

10.9. Условный угол обхвата червяка венцом колеса, град:

11. К. П.Д червячной передачи:

,

где - угол трения, определяется в зависимости от фактической ско - рости скольжения в зацеплении:

,

тогда

12. Проверяем расчет червячной передачи на прочность

12.1 Уточняем допускаемое контактное напряжение

,

- коэффициент, учитывающий интенсивность износа зубьев;

=0,95 - при ;

.

12.2. Определяем расчетное контактное напряжение и проверяем условие прочности по контактным напряжениям

,

где - расчетное контактное напряжение МПа;

К H - коэффициент нагрузки;

, при , принимаем

- условие выполняется, недогрузка 13%

13.Силы в зацеплении.

- окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:

- радиальная сила:

,

где - угол зацепления эвольвентной передачи, ( )

- осевая сила на колесе, равная окружной силе на червяке:

14. Проверка зубьев червячного колеса по напряжениям изгиба:

где К F - коэффициент нагрузки К F = К H = 1,1;

У F2 - коэффициент формы зуба;

=

У F2 =1,528

- условие выполняется.

Условия прочности по контактным напряжениям и напряжениям изгиба выполняются, значит размеры червячного редуктора определены правильно

15. Тепловой расчет редуктора

15.1.Определение температуры масла в редукторе:

,

где - расчетная температура масла в редукторе;

- температура окружающей среды: