Расчет передаточного механизма (червячная передача)

4. Расчет передаточного механизма (червячная передача).

Выбор материалов:

для венца принимаем БР ОФ-10-1 (отливка в металлическую форму);

,

 [1, т. 12.7].

Число витков червяка при :

,

Число зубьев колеса:

Принимаем .

По графику [1, рис. 12.5] при , ,  и по предварительно принятым   находим межосевое расстояние:

,

Определяем расчетный модуль зацепления передачи:

Округляем модуль по ГОСТ :

основные размеры червяка и червячного колеса.

делительный диаметр:

;

диаметр окружности выступов:

;

диаметр впадин:

;

длина нарезки винтовой линии

диаметр делительной окружности:

;

диаметр выступов зубьев:

;

диаметр впадин зубьев:

;

наружный диаметр колеса:

Окружная скорость червяка:

,

где  - число оборотов на ведущем валу червячной передачи.

Скорость скольжения:

Уточнение коэффициента нагрузки:

,

.

Коэффициент нагрузки:

Проверка на прочность контактных напряжений:

,

Таким образом, условие прочности выполняется.

Проверка зубьев червячного колеса на изгиб:

напряжение при изгибе:

где  - допускаемое напряжение изгиба  [1, т. 12.7].

Таким образом, прочность обеспечена.

КПД зацепления и передачи:

,

где  - угол трения

Конструктивный расчет:

посадочный диаметр на вал:

,

где  - крутящий момент на ведомом валу рассчитываемой передачи ; .

диаметр ступицы:

длина ступицы:

ширина отверстий:

расстояние между концом венца:

5. Расчет соединения колеса рассчитанной передачи с валом (шпоночное соединение).

Определим параметры призматической шпонки [2, т. 4.1]:

 - ширина шпонки,

 - высота шпонки,

 - глубина паза вала,

 - глубина паза втулки.

Определяем длину шпонки:

,

где  - длина передаточного механизма , тогда

длину шпонки округляем по ГОСТ до ближайшего значения [1, прим к т. 4.1] .

Рабочая длина шпонки:

Шпонку проверяют на смятие:

,

где  - расчетный момент на колесе, Н·мм;  - допускаемое напряжение смятия для шпонки: ; - диаметр вала под червячным колесом, мм.