Расчёт червячной передачи.

Исходные данные:

T1=282 Н*м – вращающий момент червяка,

n1=239 об/мин – частота вращения вала,

T2=11168 Н*м – вращающий момент на колесе,

n2=4.78 об/мин – частота вращения колеса,

U=50 – передаточное число червячной передачи,

t∑ =7500 час – время работы передачи


Выбор материала червяка и колеса

Определяем приближенно скорость скольжения

Выбираем материал червячного колеса из группы II – безоловянистые бронзы и латуни [1] табл.2.9:

Червячное колесо: БрА9Ж3Л, центробежное, ϭв  = 500 Н/мм2, ϭф = 200 Н/мм2

Червяк: Сталь 40ХН, ТО – улучшение + закалка ТВЧ, твердость по [3] табл. 3.1.

  Если, материал червячного колеса из группы I – оловянистые бронзы
Определение допускаемых напряжений

А) при расчете на износостойкость и контактную прочность

для червяков при 45,

=240 Н/мм2

Если бронза оловянистая

,

где

Б) при расчете на изгиб

В) при расчете на  кратковременную нагрузку (пуск ЭД)

Определение  межосевого расстояния

При

Из стандартного ряда выбираем ближайшее значение aw=400 мм по [1] табл. 19.1.

Т. к. U=50, принимаем z1=1 :

Определение размеров червяка и червячного колеса

  Значение относительного диаметра червяка

  Принимаем по стандартному ряду 

  Минимально допустимое значение q из условия жесткости червяка =0,212*

  Определим предварительное значение модуля передачи червяка:

= = = 12,8 мм

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

  Выбираем из стандартного ряда m=12,5 мм по [1] табл. 2.10

Определим коэффициент смещения инструмента:

Значение х допускается до .

Фактическое передаточное число

А) Основные размеры червяка:

Делительный диаметр

Начальный диаметр

Диаметр вершин витков

Диаметр впадин витков

Делительный угол подъема линии витков

Длина нарезаемой части витка

Б) Основные размеры венца червячного колеса:

Делительный диаметр

Проверка:

  Диаметр вершин зубьев

Наибольший диаметр колеса

Примем 

Диаметр впадин витков

Ширина венца

Окружные скорости червяка и червячного колеса:

Определим скорость скольжения:

Определим КПД червячной передачи, угол ц из [1] табл.2.11:

5. Проверочные расчеты передач

а) На износостойкость и контактную прочность

Окружная сила на колесе:

  Коэффициент нагрузки 

  Для постоянной нагрузки

  Для  скорости скольжения м/с,  и степени точности 8 по таблице 3.20 [1] 

  Тогда

  Уточняем при
=245 Н/мм2

  Критерий оптимальности: ;

выполняется.

б) На прочность по  изгибу

Эквивалентное число зубьев колеса:

По [1] табл.2.12 определяем, что YF2=1.45

в) на кратковременную перегрузку

Г ) на теплостойкость

Примерная площадь поверхности редуктора:

Температура масла в редукторе:

Определение сил в червячном зацеплении

Круговая сила на червячном колесе (осевая на червяке):

Круговая сила на червяке (осевая на колесе):

Примем б=20.

Радиальная сила:

Нормальная сила:

С учетом угла наклона г зубцов колеса нормальная сила может быть определена как:

Схема сил  в зацеплении: