4.3.4. Розрахунок коефіцієнта зміщення початкового контуру коліс

Коефіцієнт зміщення, встановлений за такою формулою:

,

має перебувати в межах ±1, інакше доводиться змінювати величини а, m, , q і домагатися дотримання цієї умови, розрахувавши заново параметри передачі з підрозділу 4.3.1. Після цього обчислюють фактичне значення передатного числа таким чином:

4.3.5. Визначення діаметрів і кутів скосу черв’яка й колеса

Далі розраховують основні лінійні (мм) і кутові (град) розміри, характерні для черв’яка та черв’ячного колеса, відповідно до перелічених нижче параметрів.

Розрахунок параметрів черв’яка

Ділильний діаметр

Початковий діаметр

Діаметр вершин витків

Діаметр западин витків

Ділильний кут підйому витків

Початковий кут підйому витків

Розрахунковий крок черв’яка (відстань між характерними точками його сусідніх витків)

Хід витка черв’яка (відстань між характерними точками сусідніх витків спіралі одного заходу)

Довжину нарізної частини черв’яка визначають залежно від кількості заходів черв’яка за рекомендаціями табл. 4.6.

Довжина шліфованого черв’яка

,

а нешліфованого .

Таблиця 4.6

Розрахунок довжини нарізної частини черв’яка

Коефіцієнт зміщення х	Кількість заходів черв’яка
	1 і 2	4
–1,0
–1,5
0
+0,5
+1,0

Розрахунок параметрів черв’ячного колеса

Ділильний діаметр

Діаметр вершин зубців

Найбільший діаметр колеса

Діаметр западин

Радіус лінії головок зубців колеса, який неодмінно проставляють на креслениках, знаходять за такою формулою:

Стосовно радіуса лінії ніжок зубців колеса треба зазначити, що цей розмір не проставляють на креслениках через його автоматичне утворення при нарізуванні фрезою зубців на колесі, а обчислюють цей параметр таким чином:

Кут підйому витка черв’яка на початковому циліндрі

Ширина вінця черв’ячного колеса

де   – коефіцієнт ширини зубчастого вінця; приймають як 0,355 для одно- та двозахідних черв’яків, і як 0,315 – чотиризахідних.

4.3.6. Перевірний розрахунок зубців на контактну міцність

Після розрахунку основних параметрів черв’ячної передачі (міжосьової відстані , модуля зачеплення , коефіцієнта діаметра черв’яка , числа заходів черв’яка , числа зубців колеса , початкового діаметра черв’яка та ін.) здійснюють перевірний розрахунок зубців на контактну міцність і згинальну витривалість. Для цього обчислюють уточнене значення коефіцієнтів за відомою формулою (див. підрозд. 4.2.3), підставивши уточнені величини коефіцієнти і : вони визначаються таким чином:

– коефіцієнт концентрації навантаження за контактною та згинальною міцністю при перевірному розрахунку

,

де θ – коефіцієнт деформації черв’яка (беруть з табл. 4.7) залежно від кількості заходів черв’яка і коефіцієнта його діаметра q; Х – коефіцієнт режиму, який визначають за табл. 2.3;

– коефіцієнт динамічності за контактною та згинальною міцністю при перевірному розрахунку залежить від колової швидкості колеса (див. табл. 2.10), як і коефіцієнт для циліндричних передач, що мають твердість робочих поверхонь зубців коліс менше 350 одиниць за Брінеллем (НВ ≤ 350) і такий самий ступінь точності (у знаменнику це рядок «а»); при цьому величину колової швидкості колеса (м/с) обчислюють за такою формулою:

Таблиця 4.7

Визначення коефіцієнта деформації черв’яка

Число заходів черв’яка		Коефіцієнт діаметра черв’яка q
		8	10	12,5	14	16	20
1	θ	72	108	154	176	225	248
2	θ	57	86	121	140	171	197
4	θ	47	70	98	122	137	157
Примітка. Для визначення величин використовують інтерполяцію.

Ступінь точності передачі також знаходять за номограмою, що подається на рис. 2.2, залежно від колової швидкості колеса, а фактичну швидкість ковзання (м/с) за такою рівністю:

З урахуванням фактичної швидкості ковзання (табл. 4.3) знову визначають коефіцієнт , а потім уточнюють величини допустимих напружень та , характерних для матеріалу колеса (табл. 4.4).

Далі виконують перевірку фактичних контактних напружень, а саме:

.

Відхилення напружень не має перевищувати ± 5 % від допустимого. Якщо фактичні значення параметра менші допустимих більш як на 10 %, то для виготовлення черв’ячного колеса доцільно підбирати дешевший матеріал. Коли то необхідно зменшити міжосьову відстань а з єдиного ряду розмірів і ще раз обчислити .

Перевіряють також зубці на статичну контактну міцність за такою формулою:

.

Значення встановлюють за табл. 4.4. Якщо , то значення а збільшують, а розрахунки повторюють.