Расчет и проектирование червячных передач, страница 14

Поимер расчета

Исходные данные:

Передаточное число передачи: U=8

Число заходов червяка: Z₁=4

Частота вращения на входном и выходном валах: n₁=732.5, n₂=91.6

Вращающие моменты на валах: Т₁=221.3 Н^.м  Т₂=1489.9 Н^.м

Коэффициент перегрузки К=2

 нагрузка постоянная, нереверсивная, срок службы передачи t=20000 ч.

Решение

1) Выбор материалов для изготовления червяка и червячного

колеса.

Приближенное значение скорости скольжения:

По экономическим соображениям в качестве материала зубчатого венца червячного колеса выбираем безоловянистую бронзу БрАЖ9 - 4Л при отливке в кокиль с характеристиками =490 МПа, =184 МПа. В паре с червячным колесом из твердой бронзы должен работать закаленный шлифованный червяк. Принимаем в качестве материала червяка сталь 40Х с поверхностной закалкой ТВЧ рабочих поверхностей витков до H=HRC50...55.

2) Определение допускаемых напряжений:

для расчета на контактную прочность.

 Для безоловянистой бронзы при закаленном шлифованном червяке:

σ_HР=300-25Vcк⁼300-25^.4,04=195 МПа

для расчета на изгибную выносливость

где   предел   ограниченной   изгибной   выносливости   при нереверсивной нагрузке:

 МПа

, тогда:

МПа.

для расчета при пиковых нагрузках по табл.2 для безоловянистых бронз:

σ_HРmax=2*s_Т=2^.184=368 МПа    σ_FРmax=0,8*s_Т=0.8^.184=147 МПа

3) Определение коэффициента нагрузки

Принимая по табл. 4 для проектируемой передачи 7-ю степень точности, при V_CK=4.2 м/с К_V=1,1.   K_b=1  К= К_V* K_b=1,1

Проектный расчет передачи

Предварительное значение межосевого расстояния

 

Здесь из условия достаточной жесткости червяка принято Z₂/q=4.

По ГОСТ 2144-66 принимаем а_ω==250мм.

 Число зубьев червячного колеса

Z₂=U^.Z₁=8^.4=32

 Осевой модуль передачи

m=(l,4...1,7)^.a_ω/Z₂=(l,4...1,7)^.250/32=10.94..13.28 мм.

 По ГОСТ 2144-66 принимаем m=12.5 мм.        

Коэффициент диаметра червяка

Полученное значение q=8 соответствует ГОСТ 2144-76. Поскольку корректировка величины q не потребовалось, значение межосевого расстояния а_ω, принятое выше, изменения не претерпело, что и подтверждается расчетом

a_w=m^.(q+Z₂)/2⁼12.5^.(8+32)/2=250 мм.

Полученное сочетание основных параметров передачи соответствует одному из вариантов табл.5.

Определение геометрических параметров передачи:

геометрические параметры червяка:

    делительный диаметр d₁=m^.q=12.5^.8=100 мм;

    диаметр вершин витков d_a1= d_l+2m=100+2^.12.5=125 мм;

    диаметр впадин d_f1= d₁ - 2,4m=100 - 2,4^.12.5=70 мм;

    длина нарезной части червяка: