РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ

 

Исходные данные :

Вращающий момент на валу червяка : ;

Вращающий момент на валу колеса : ;

Скорость вращения червяка : ;

Передаточное число : .

Число витков червяка принимаем в зависимости от передаточного числа :

при принимаем ,

тогда число зубьев червячного колеса :

Выбираем материал червяка и венца червячного колеса :

- для червяка — Сталь 40Х с закалкой до твердости HRC=50 ;

- для венца червячного колеса — бронза БрА9Ж3Л (отливка в кокиль ).

Допускаемое контактное напряжение .

Предварительно примем скорость скольжения в зацеплении .

Допускаемое напряжение изгиба :

 

где — допускаемое напряжение при твердости ;

— коэффициент долговечности при бронзовом венце червячного колеса.

Предварительно берём коэффициент диаметра червяка и коэффициент нагрузки .

Межосевое расстояние из условия контактной выносливости :

 

.

 

Округляем до ближайшего стандартного значения :

Модуль зацепления :

 

.

 

Принимаем по ГОСТ 2144-76 стандартные значения:

;

.

Уточняем межосевое расстояние при стандартных значениях :

.

 

Для получения величины, наиболее близкой к значению из стандартного ряда, допускается изменение числа зубьев на колесе z₂ на один –два зуба. Увеличим число зубьев на колесо до значения и снова пересчитаем межосевое расстояние:

 

Округляем до ближайшего стандартного значения :

Основные размеры червяка :

Делительный диаметр червяка :

 

;

 

Диаметр вершин витков червяка :

 

;

 

Диаметр впадин витков червяка :

;

 

Длина нарезанной части шлифованного червяка :

 

;

 

Для шлифуемых червяков при полученная величина должна быть увеличена на

25 мм, поэтому:

 

;

 

Делительный угол подъёма витка при и : .

Основные размеры венца червячного колеса :

Делительный диаметр червячного колеса :

 

;

 

Диаметр вершин зубьев червячного колеса :

 

;

 

Диаметр впадин зубьев червячного колеса :

 

;

 

Наибольший диаметр червячного колеса :

 

 

Ширина венца червячного колеса при :

 

;

 

Окружная скорость червяка :

 

;

 

Скорость скольжения :

 

 

При этой скорости .

Отклонение :

 

 

Межосевое расстояние по расчету было получено , а после выравнивания m и q по стандарту было получено . Таким образом отклонение составляет :

 

.

 

Поэтому необходимо только проверить σ_H. Для этого Уточняем КПД редуктора:

при скорости , приведенный коэффициент трения для безоловянной бронзы

и шлифованного червяка приведённый угол трения .

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

 

.

 

По скорости скольжения выбираем 7-ю степень точности передачи и находим значение коэффициента динамичности .

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки :

 

,

 

где — коэффициент деформации червяка при и ;.

— вспомогательный коэффициент; при незначительных нагрузках

Коэффициент нагрузки :

 

.

 

 

Проверяем контактное напряжение :

;

 

.

 

Сравним расчетное и допускаемое напряжение :

 

 

Условие выполняется.

Проверка прочности зубьев червячного колеса на изгиб

Эквивалентное число зубьев :

 

.

 

Коэффициент формы зуба : .

Напряжение изгиба :

 

.

 

Полученное значение значительно меньше , поэтому прочность обеспечена.

Размеры червячного колеса

Толщина обода :

 

;

 

Толщина диска :

 

;

 

Внутренний диаметр обода :

 

 

Величина фаски: