Расчет и проектирование червячных передач, страница 3

2.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

2.1.  определение допускаемого напряжения при расете на контактную выносливость.

Для червячных колес, выполненных из мягких оловянистых бронз (материалы 1-ой группы), допускаемые контактные напряжения определяются по формуле:

=, где σ_но – предел ограниченной контактной выносливости бронзы при условном числе циклов нагружения N=10⁷;

Nц  - действительное число циклов нагружения зубьев червячного колеса.

Величину предела ограниченной контактной выносливости бронзы при этом принимают равной

σ_но=(0,75…0,9) σ_в,

где σ_в – предел прочности бронзы при растяжении (см. табл. 1)

Большие значения числового коэффициента принимают при закаленных до HRC≥45 шлифованных и полированных червяках, меньшие – при незакаленных не шлифованных червяках.

Число циклов нагружения зубьев червячного колеса  при постоянной нагрузке определяется по формуле:

Nц=60•n₂•t,

где n₂ – частота вращения червячного колеса об/мин,

       t – срок службы червячной передачи в часах.

В случае реверсивной нагрузки с одинаковым временем работы в обоих направлениях, величину Nц, вычисленную по этой формуле, следует уменьшить в 2 раза.

При Nц≥25•10⁷  в исходную формулу подставляют Nц=25•10⁷ , при Nц<3,5•10⁶   в формулу подставляют Nц=3,5•10⁶  . При этих условиях

0,67≤≤1,15.

Червячные колеса из безоловянистых бронз (2-я группа) и чугунов   (3-я группа) имеют большую склонность к заеданию, поэтому допускаемые контактные напряжения для них определяются в зависимости от скорости скольжения.

Для материалов 2-ой группе (безоловянистые бронзы):

при закаленном, шлифованном червяке σ_нр=300-25Vск, МПа

при незакаленном, нешлифованном червяке

σ_нр=250-25Vск, МПа

для материалов 3-ей группы (чугуны): σ_нр=210-35Vск, МПа

В приведенные формулы величина Vск подставляется в м/с.

2.2. Допускаемые напряжения для расчета на изгибную выносливость

Допускаемые напряжения изгиба для зубьев венцов колес, выполненных из материалов 1-ой и 2-ой групп (оловянистые и безоловянистые) определяются по формуле   σ_FP= σ_FO,

где σ_F – предел ограниченной изгибной выносливости бронзы при условном числе циклов нагружения N=10⁶

При нереверсивной нагрузке величина предела ограниченной изгибной выносливости определяется по формуле

σ_FO=0,25σт+0,08σв

При реверсивной нагрузке

σ_FO=0,16σв

Здесь σ_т и σ_в – предел текучести и предел прочности бронзы соответственно (см.табл.1)

При Nц>25•10⁷ в исходную формулу следует подставлять Nц=25•10⁷, при                                Nц<10⁶  следует принимать Nц = 10⁶. При этихусловиях 0,543≤≤ 1,0

Для червячных колес, выполненных из материалов 3-ей группы (чугуны), допускаемое напряжение для расчета на изгибную выносливость:

σ_FP=0,12σ_И – для нереверсивных передач;

σ_FP=0,075 σ_И – для реверсивных передач;

Здесь σ_И – предел прочности чугуна  при изгибе (см. табл.1).

2.3. Предельные допускаемые напряжения для расчета передачи при пиковых нагрузках.