Расчет червячной передачи. Расчет тела червяка на прочность

Расчет червячной передачи.

1.Принимаем материал колеса – бронза ОФ 10-1 (s_В=250 Н/мм²; s_Т=200 Н/мм²); материал червяка – сталь 40Х ГОСТ 4543-71, твердость HRC 45…50 (s_В=1000 Н/мм²; s_Т=850 Н/мм²). Коэффициент диаметра червяка q=6,3; коэффициент нагрузки К=1,1. Число заходов червяка z₁=1.

Допускаемое контактное напряжение

, где N_HE – эквивалентное число циклов нагружений.

, где L_h – долговечность, n₃ – частота вращения колеса.

(Н/мм²)

2.Межосевое расстояние

, где Т₃ – расчетный момент на колесе, z₂ – число зубьев колеса.

(мм)

Принимаем межосевое расстояние по ГОСТ 2144-76 равное 160 мм ([2], табл.1.3.).

3.Модуль

Принимаем модуль по СТ СЭВ 267-76 равный 12,5 ([2], стр.4).

4.Проверка зуба колеса на прочность изгибу

, где F_t2 – окружная сила на колесе, Y_F – коэффициент формы зуба, выбирается в зависимости от эквивалентного числа зубьев ([2], табл.1.9.).

(Н)

(Н/мм²)

Допустимое напряжение для принятого материала

(Н/мм²)

5.Коэффициент смещения червяка

6.Размеры червяка и червячного колеса а)Размеры червяка делительный диаметр (мм);

диаметр вершин витков червяка

- коэффициент высоты головки;

(мм);

диаметр впадин червяка

(мм)

длина нарезанной части червяка

(мм)

шаг червяка                   (мм)

б)Размеры колеса делительный диаметр                (мм)

средний диаметр вершин зубьев червячного колеса

(мм)

средний диаметр впадин червячного колеса

(мм)

наибольший диаметр червячного колеса

(мм)

ширина венца колеса

(мм)

7.Усилия, действующие в зацеплении.

окружная сила на колесе           Н;

радиальная сила, раздвигающая червяк и колесо , где a=20⁰ – угол профиля.

(Н)

осевая сила на колесе, равная окружной на червяке

, где r выбирается в зависимости от материалов и скорости скольжения ([2], табл.1.6.).

(м/с)

r=1,19⁰

(Н)

По скорости скольжения назначаем степень точности и вид сопряжения: 7-С СТ СЭВ 311-76.

Коэффициент полезного действия:

8.Расчет тела червяка на прочность, приняв расстояние между опорами l=d₂.

,

где М_Е – эквивалентный момент

(МПа)

Условие прочности , где МПа, выполняется.

9.Тепловой расчет передачи.

, где К_Т=16 (Вт/м²×⁰С) – коэффициент теплопередачи корпуса; t₀=20 ⁰C – температура окружающего воздуха; А=20а_W²- поверхность редуктора без ребер; y=0,25 – коэффициент, учитывающий теплоотвод в фундаментную плиту.

(⁰С)