Розрахунок зубчастої циліндричної передачі

4.3. Розрахунок зубчастої циліндричної передачі.

4.3.1. Початкові дані:

- потужність кВт;

- число обертів ;

- передаточне число u=2;

- довговічність t=15000год.

4.3.2. Вибір матеріла черв’яка і черв’ячного колеса.

За табл. 3.30 вибираємо матеріал черв’яка та черв’ячного колеса. Приймаємо для черв’яка                   Сталь 45 з закалкою до твердості 45...50HRC і наступним шліфуванням витків. Матеріал вінця колеса Бр. АЖ 9-4 (відливка в пісок) з механічними властивостями:  

4.3.3. Приймаємо  число заходів черв'яка  (див. з.  15)  і  КПД передачі

4.3.4. Крутний момент на валу колеса:

4.3.5. Орієнтовна   швидкість   ковзання .

4.3.6. При даній швидкості по табл. 3.35 необхідний ступінь точності передачі 8-й.

4.3.7. Допускаемое контактное напряжение (табл. 3.30)

4.3.8. Контактна напруга, що допускається, при розрахунку на дію максимального навантаження:

.

4.3.9. Напруга вигину, що допускається, при базовому числі зміни напруги  для нереверсивного навантаження (табл. 3.31):

.

4.3.10. Сумарне число циклів навантажень:

4.3.11. Коефіцієнт довговічності:

.

4.3.12. Напруга, що допускається, на вигин:

4.3.13. Напруга, що допускається, на вигин при розрахунку на дію максимального навантаження:

.

4.3.14. Число зубів черв'ячного колеса:

 умова  задовольняється.

4.3.15. Коефіцієнт діаметру  черв'яка:

, що не відповідає стандартному значенню q (див. додаток,  табл.   13), приймаємо q=10.

4.3.16. Коефіцієнт,  що враховує    розподіл навантаження по ширині вінця:

4.3.17. Коефіцієнт, що враховує динамічне навантаження:

4.3.18. Визначаємо міжосьову відстань передачі з умови контактної витривалості:

.

4.3.19. Модуль зачеплення:

, приймаємо m=6.3мм.

4.3.20. При стандартному модулі міжосьова відстань:

4.3.21. Ділильний  кут   підйому  черв'яка (табл.  3.22)

4.3.22. Ділильні діаметри: черв'яка

черв'ячного колеса.

4.3.23. Розрахункова швидкість ковзання:

що більше раніше прийнятої орієнтовної швидкості  = 4,12м/с, тому необхідно уточнити параметри передачі.

4.3.24. При швидкості = 4,8 м/с допустима контактна напруга (табл. 3.30):

.

4.3.25. Ступінь точності передачі, що рекомендується, при  = 4,8 м/с (табл. 3.35) — 8-а.

4.3.26. Коефіцієнт динамічного навантаження при  = 4,8 м/с і 8-у ступеню точності

.

4.3.27. Приведений кут тертя при роботі бронзового колеса в парі із сталевим черв'яком при Vс= 4,8м/с (табл. 3.25)

4.3.28. ККД передачі

4.3.29. Фактичний момент, що крутить, на валу черв'ячного колеса

4.3.30. По уточнених параметрах [],  і  необхідно обчислити міжосьову відстань  або фактична контактна напруга  . В даному випадку, оскільки замість розрахункової міжосьової відстані =137мм прийнято = 151,2мм (що враховує можливість передачі черв'ячним колесом більшого моменту, що крутить), доцільно перевірити контактну напругу

4.3.31. Перевіряємо контактну міцність зуба колеса при дії максимального навантаження:

 де   задано в початкових даних розрахунку.

4.3.32. Перевіряємо витривалість зубів черв'ячного колеса на вигин. Заздалегідь знаходимо еквівалентне число зубів колеса:

коефіцієнт форми  зуба  колеса:

Напруга   вигину:

4.3.33. Перевіряємо міцність зуба на вигин при дії максимального навантаження:

4.3.34. Остаточно приймаємо параметри передачі:     

4.3.35.  В'язкість масла (табл. 3.62), що рекомендується, при швидкості = 4,8м/с,  = 15 сСт (або м2/с). Приймаємо масло авіаційне (див. ч. 2, гл. 6, табл. 6.10) МС14 по ГОСТ 21743— 76.

4.3.36. Повний геометричний розрахунок черв'яка і колеса:

число зубів черв’ячного колеса:    ;

ділильна між осьова відстань:            мм;

коефіцієнт зміщення черв’яка:           мм;

міжосьова відстань:                         мм;

ділильний діаметр черв’яка:             мм;

ділильний діаметр колеса:               мм;

початковий діаметр черв’яка:         мм;

початковий кут підйому:                  ;

;

;

.

діаметр вершин витків черв’яка:         мм;

діаметр вершин зубів колеса:             мм;

діаметр впадин витків черв’яка:              мм;

діаметр впадин зубів колеса:                         мм;

найбільший діаметр черв’ячного колеса: мм;

довжина нарізаної частини червяка:                мм;

83,664+25=108,664мм.

Приймаємо мм.

ширина вінця черв’ячного колеса:                   мм, приймаємо мм.

4.4. Розрахунок вала А(тихохідного) черв’ячного редуктора

4.4.1. Початкові дані:

- крутний момент на валу Т=446 Нм;

-ширина вінця колеса мм;

-мінімальний діаметр вала мм;

- діаметр колеса мм;