7.Расчет на прочность по напряжениям изгиба черв.Передача

По напряжениям изгиба рассчитывают только зубья колеса, так как витки червяка прочнее зубьев колеса. В приближенных расчетах червячное колесо рассматривают как косозубое. Учитывают следующие поправки.

1. По своей форме зуб червячного колеса прочнее зуба косозубого колеса (примерно на 40%). Особенности формы зуба червячных колес учитывает коэффициент формы зуба :

_…..20 24 26 28 30 32 35 37 40 45 50 60 80

_…1,98 1,88 1,85 1,80 1,76 1,71 1,64 1,61 1,55 1,48 1,45 1,40 1,34

2. Червячная пара хорошо прирабатывается. Поэтому принимают = и = и, далее,

;

, (21)

где – коэффициент расчетной нагрузки; ; значения приведены выше с учетом эквивалентного числа зубьев колеса

. (22)

Расчетная нагрузка. Для червячных передач принимают

,

где - коэффициент динамической нагрузки; – коэффициент концентрации нагрузки. Динамические нагрузки в червячных передачах невелики, т.к. она является плавной и бесшумной. Принимают = при ; при

Ввиду хорошей прирабатываемости материалов червячной пары неравномерность нагрузки по контактным линиям уменьшается. При постоянной внешней нагрузке ; при переменной нагрузке

Тепловой расчет и охлаждение передач

Значительное тепловыделение при работе червячной передачи приводит к нагреву масла. Превышение предельной для масла температуры приводит к потере им защитных свойств и опасности заедания в передаче. Современные смазочные материалы сохраняют свои свойства до 110⁰С. Расчет при установившемся тепловом состоянии проводят по уравнению теплового баланса:

W = W₁ , (35)

где W – количество теплоты, Дж, выделяющейся при непрерывной работе передачи в единицу времени, Дж/с; W₁ – количество теплоты, отводимой с поверхности корпуса передачи и через основание в единицу времени.

W = 10³ (1- η )Р_1, (36)

η – КПД передачи;

Р₁ – мощность на червяке, кВт.

W₁ = К_т (t_м – t_o )А (1+ ), (37)

где К_т – коэффициент теплоотдачи с поверхности корпуса, равный 12_…18 Вт/(м² ·⁰С); t_м и t_o - соответственно температура масла и окружающего воздуха, ⁰С; А – поверхность теплоотдачи корпуса передачи ( без учета площади основания), м²; - коэффициент, учитывающий теплоотвод через основание (при металлическом основании =0,3, при бетонном - = 0).

Из выражений (33), (34), (35) определяют температуру масла

(38)

Если > , то предусматривают отвод избыточной теплоты. Это достигается оребрением корпуса (увеличивается ); искусственной вентиляции (возрастает ); водяным охлаждением масла (снижается ).

Расположение ребер выбирают из условия лучшего их обтекания воздухом, при естественном охлаждении ребра располагают вертикально, при искусственном - вдоль направления потока воздуха от вентилятора.

Вентилятор устанавливают на валу червяка, коэффициент теплоотдачи обдуваемых стенок достигает 30 Вт/(м² ·⁰С). При водяном охлаждении до 200 Вт/(м² ·⁰С).