Силы в зацеплении

В червячном зацеплении (рис.8) действуют: окружная сила червяка , равная осевой силе колеса ,

; (11)

окружная сила колеса , равная осевой силе червяка ,

; (12)

радиальная сила ; (13)

сила нормальная . (14)

Вращающие моменты на валах червяка и червячного колеса связаны зависимостью:

. (15)

Рис.8 Силы, действующие в червячном зацеплении

5. Материалы и допускаемые напряжения черв. Передача

Размеры и долговечность червячной передачи определяются механическими антифрикционными свойствами материала колеса, т. к. в передаче со стальным червяком колесо является менее прочным элементом пары.

В малоответственных передачах червяк делают из среднеуглеродистых сталей , и др., подвергнутых нормализации или улучшению, причем твердость активных поверхностей витков

Более высокая нагрузочная способность передачи получится, если червяк из стали , , и др. подвергнуть поверхностной или объемной закалке до твердости с последующим шлифованием.

Материалы, применяемые для изготовления зубчатых венцов червячных колес, в зависимости от их антифрикционных свойств в паре со стальным червяком можно разделить на три группы.

 группа – оловянные бронзы типа ,

применяют при скорости скольжения

 группа – безоловянные бронзы и латуни типа ,

применяют при скорости скольжения

.

 группа – серые чугуны ; применяются при скорости

скольжения и в ручных приводах.

При проектном расчете выбору материала червячного колеса предшествует определение скорости скольжения по приближенной зависимости

(23)

где размерность , а .

6.Расчет на прочность по контактным напряжениям черв.Передача

В основу расчета положена формула Герца

. (16)

Для архимедовых червяков радиус кривизны витков червяка в осевом сечении . При этом по аналогии с косозубой передачей:

;

Удельная нагрузка для червячных передач

,

где – суммарная длина контактной линии; = – торцовый коэффициент перекрытия в средней плоскости червячного колеса; ⁼ – коэффициент, учитывающий уменьшение длины контактной линии в связи с тем, что соприкосновение осуществляется не по полной дуге обхвата( ). После подстановки в формулу (16) найдем

(17)

Приближенно при и =

(18)

Для проектного расчета формулу (17) решают относительно , заменяя и принимая , рад,

При этом

(19)

Учитывая

решаем формулу (19) относительно межосевого расстояния:

(20)

В формулах (17)_…(20)

При проектном расчете отношением задаются. Для силовых расчетов принимают =