Задача 109. Определить основные размеры червяка



Задача 109.

Определить основные размеры червяка и червячного колеса одноступенчатого редуктора привода ленточного транспортера (рис. 41) и проверить зубья червячного колеса на контактную выносливость ( по контактным напряжениям). Мощность на валу червяка P1  и угловая скорость вала щ1 . Передаточное число редуктора U. Чер­вяк выполнен из закаленной стали 40Х с твердостью рабочих поверхностей более Н С 45. Венец червячного колеса из бронзы БрАЖ9-4 (отлив­ка в землю). Редуктор предназначен для длительной работы. Передача нереверсивная. Нагрузка постоянная. Данные своего варианта принять по табл.


Данные для  расчёта

В ар и а н т ы

08

16

25

40

50

55

68

74

84

98

Р1, кВт

2,1

1,8

1,6

2,2

3,0

2,5

3,2

3,0

3,2

4,0

щ1, рад/с

152

144

138

150

96

110

148

136

100

120

U

20

25

20

16

25

16

20

16

16

20

Рекомендуемый порядок решения задачи 109:

1.Определить вращающие моменты на валах редуктора:

T1 = 103 с1/ щ1 ,  T2 = T1 U · з

где с - а кВт; Т - в Н·м; з - КПД червячного редуктора.

Ориентировочно з = 0.95 .

2.Выбрать число витков червяка Z1  таким,  чтобы Z2 = Z1 · U ≥ 28  и определить Z2.

3.Выбрать допускаемое контактное напряжение [уH] для задан­ного материала колеса. Для безоловянистых бронз [уH] зависит от скорости скольжения VS, которой вначале расчёта необходимо задаться из соотношения VS =2,5 - 5 м/с и выбрать величину [уH]

4.Предварительно задаться коэффициентом диаметра червяка q. Рекомендуется вначале расчёта принимать q = 10, т. к. это значение имеется практически для всех стандартных модулей. Принять коэффици­ент нагрузки К = 1,1.

5.Определить межосевое расстояние из условия контактной вынос­ливости зубьев червячного колеса: a щ = 61

где Т2 - в Н·м; [уH] - в Па; a щ – в  м.

6.Определить модуль m = и принять его по стандарту, если передача стандартная; если нестандартная передача, то m округляют до ближайшего значения.

7.Уточнить межосевое расстояние при окончательно принятых стандартных значениях  m и q : a щ =

8.Определить основные геометрические размеры червяка: d1, da1, df1, в1,

ɣ(tqɣ = Z1/q) и червячного колеса: d2, da2, df2, dam2 , в2.

9.Определить скорость скольжения V3 = щ1d1/(2cos ɣ) с учетом примечания принять значение угла трения ц '(с').

10.Вычислить расчётное значение КПД передачи з' =   и уточнить вращающий момент на валу колеса Т2' = T1 · U · з.

11.Определить силы, действующие в зацеплении червячной передачи:

Ft1 = Fa2 ; Ft2 = Fa1 ; FZ1 = FZ2 .

12.В п.3, уточнить [у] ' в зави­симости от полученной VS  и  проверить контактную выносливость зубьев червячного колеса по условию:

уH = 340

Допускается недогрузка 10%, а перегрузка до 5%.