1.2Расчет закрытой червячной передачи Проектный расчет

1. Определить главный параметр – межосевое расстояние а_w , мм:

а_w = 61³ Т₂*10³ ,

²_

где а) Т₂ - вращающий момент на тихоходном валу редуктора, Н*м (см. табл. 2.5).

б) _ - допускаемое контактное напряжение материала червячного колеса, Н/мм² (см. 3.2, п.2).

Полученное значение межосевого расстояния а_w для нестандартных передач округлить до ближайшего числа по табл. 13.15 и сравнить с а_w , рассчитанном на стр. 59, пп. а, б.

2. Выбрать число витков червяка Z₁:

u_зп ……………………….. св. 8 до 14 св. 14 до 30 св.30

Z₁ ……………………….. 4 2 1

3. Определить число зубьев червячного колеса Z₂ = Z₁u_зп . Полученное значение Z₂ округлить в меньшую сторону до целого числа. Из условия отсутствия подрезания зубьев рекомендуется Z₂  26. Оптимальное значение Z₂ = 40...60.

4. Определить модуль зацепления m, мм:

m = (1,5...1,7) а_w / Z₂ .

Значение модуля m округлить в большую сторону до стандартного:

1-ый ряд – 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16

2 –ой ряд – 3; 3,5; 6; 7; 12

m,мм

При выборе модуля 1-й ряд следует предпочитать 2-му

5. Из условия жесткости определить коэффициент диаметра червяка

q (0,212...0,25)Z_2.

Полученное значение q округлить до стандартного из ряда чисел:

1-ый ряд – 6,3; 8; 10; 12,5; 16

2-й ряд - 7,1; 9; 11,2; 14; 18

q

При выборе q 1-ый ряд следует предпочитать 2-му. По ГОСТ 19672 – 74 допускается применять q = 7,5 и 12. Чтобы червяк не был слишком тонким, q следует увеличивать с уменьшением m: тонкие червяки получают большие прогибы, что нарушает правильность зацепления.

6. Определить коэффициент смещения инструмента x:

x = (а_w/m) – 0,5(q + Z₂).

По условию неподрезания и незаострения зубьев колеса значение x допускается до – 1  x  +1. Если при расчете x это условие не выполняется, то следует варьировать значениями q и Z_2. При этом Z₂ рекомендуется изменить в пределах 1…2 зубьев, чтобы не превысить допускаемое отклонение передаточного числа ∆u (см. п. 7), а значение q принять в пределах, предусмотренных формулой (см. п. 5).

7. Определить фактическое передаточное число u_ф и проверить его отклонение ∆u от заданного u:

u_ф = Z₂ / Z₁ ; ∆u =  u_ф - u 100%  4% .

u

8. Определить фактическое значение межосевого расстояния а_w , мм:

а_w = 0,5 m (q + Z₂ + 2x) .

9. Определить основные геометрические размеры передачи, мм.

При корригировании исполнительные размеры червяка не изменяются; у червячного колесо делительный d₂ и начальный d_w2 диаметры совпадают, но изменяются диаметры вершин d_a2 и впадин d_f2.

а) Основные размеры червяка:

делительный диаметр d₁ = qm;

начальный диаметр d_w1 = m(q +2x);

диаметр вершин витков d_a1 = d₁ + 2m;

диаметр впадин витков d_f1 = d₁ – 2,4m;

делительный угол подъема линии витков  = arctg(Z₁/q);

длина нарезаемой части червяка b₁ = (10 + 5,5x + Z₁)m +C, где x – коэффициент смещения (см. п. 6) . При x  0 C = 0; при x  0 C = - (70 + 60x)m/Z₂. Значение b₁ и b₂ (см. п. б) округлить до ближайшего числа по табл. 13.15.

б) Основные размеры венца червячного колеса:

делительный диаметр d₂ = d_w2 = mZ₂;

диаметр вершин зубьев d_a2 = d₂ + 2m (1 + x);

наибольший диаметр колеса d _aм2  d_a2 + 6m/Z₁ + 2;

диаметр впадин зубьев d_f2 = d₂ – 2m(1,2 – x);

вершина венца: при Z₁ = 1;2 b₂ = 0,355a_w; при Z₁ = 4 b₂= 0,315a_w;

радиусы закруглений зубьев: R_a = 0,5d₁ – m; R_f = 0,5d₁ + 1,2m;

условный угол обхвата червяка венцом колеса 2:

sin = b₂/ d_a1 – 0,5m.

Угол 2 определяется точками пересечения дуги окружности диаметром d’ = d_a1 – 0,5m с контуром венца колеса и может быть принят равным 90…120 (см. рис. 7.8).

Дальнейшие расчеты и конструирование ведутся по фактическому межосевому расстоянию а_w и основным размерам передачи.