5.Расчет геометрических характеристик зацепления

Некоторые параметры зацепления уже найдены:

а_W = 200 мм; m = 8 мм; q = 10; d₁ = 80 мм; z₁ = 2; Z₂ = 40; u_ф = 20; x = 0; d₂ = 320мм; = 11,31°; b₂ = 60 мм; 2 =97,18 ⁰

1. Определяем высоту ножки витков червяка

С огласно ГОСТ 19036-81, имеем коэффициент радиального зазора ; .

Т огда

Диаметр впадин витков червяка

Длину нарезанной части червяка b₁ определяют в соответствии с ГОСТ 19650-74 в зависимости от коэффициента смещения х=0 и числа заходов червяка z₁ = 2 (табл.2,17 Тихомиров Стриженок, с.65)

Имеем

Диаметр вершин зубьев колеса в средней плоскости

Диаметр впадин зубьев колеса в средней плоскости

Наибольший диаметр колеса

Радиус выемки поверхности вершин зубьев червячного колеса

6.Ориентировочная оценка кпд

Для червячных передач с выбранным расположением червяка , так как при определении угла трения с (табл.2,18 с.66 Тихомиров) уже учтены потери в подшипниках и на перемешивание масла.

=0,98 м/с, выбираем = 2⁰35^/ , но так как колесо из оловянистой бронзы, то увеличиваем значение на 50%. Получаем

Положение червяка относительно колеса

,

7.Определение усилий в зацеплении

Окружная сила на червяке F_t1, равна осевой силе на колесе F_a2

Окружная сила на колесе равна осевому усилию на червяке

Радиальные силы

где Т₁; Т₂ – крутящие моменты, соответственно, на червяке и колесе;

d ₁, d ₂ – диаметры начальных окружностей червяка и колеса;

 - угол профиля в осевом сечении исходного производящего червяка (инструмента).

8. Расчет передачи на нагрев

Определяем требуемую свободную поверхность охлаждения корпуса редуктора из условия, что при длительной работе передачи с мощностью на червяке P₁ температура масла не превысит [t_m]_max = 80...95 ⁰C

,

где Р₁ – мощность на червяке,

_ред – КПД редуктора, имеем _ред = 0,65; К_Т – коэффициент теплоотдачи, принимаемый в пределах 12...19Вт/(м^{2 0}С), выбираем К_Т = 15 Вт/(м^{2 0}С); [t_m]_max = 80...95 ⁰C – допускаемая температура смазочного материала (масла), принимаем [t_m]_max = 90 ⁰С; t₀ = 20 ⁰C ; = 0,25...0,30 – коэффициент, учитывающий отвод тепла в фундаментную раму (плиту), принимаем = 0,25, получаем:

Ориентировочно оцениваем свободную поверхность, которую может иметь корпус с межосевым расстоянием

Так как , следовательно, в установке ребра охлаждения нет необходимости.

9.Выбор типа и способа смазывания зубчатых колес. Контроль уровня масла

Смазывание зубчатого зацепления применяют с целью снижения интенсивности изнашивания, отвода от трущихся зубьев теплоты и продуктов их износа, повышения КПД передачи. Кроме этого, большая стабильность коэффициента трения и демпфирующие свойства слоя смазочного материала, находящегося между взаимодействующими профилями зубьев, способствуют снижению динамичности приложения нагрузок и повышению сопротивляемости колес заеданию рабочих поверхностей их зубьев.

Н аиболее широкое применение для смазывания зубчатых зацеплений колес редукторов получили жидкие смазочные материалы.

Пластичные смазки используют для смазывания открытых передач, работающих в диапазоне температур не выше + 120 С.

Наибольшее распространение из жидких смазочных материалов имеют нефтяные жидкие масла. Синтетические смазочные жидкости (гликоли, силиконы, фторуглероды и хлоруглероды), вследствие их дороговизны, применяют при особых условиях эксплуатации, например, при высоких или низких температурах, при которых нефтяные масла неработоспособны.

Ориентировочное значение необходимой вязкости масла, выбираемого для смазывания зубчатых передач, имеющих стальные колеса, можно определить в зависимости от фактора _3n , определяемого по следующей формуле:

_3n = 10 ^-5 H_HV _H² / V ,

где Н_HV – твердость по Виккерсу активных поверхностей зубьев (соотношения твердостей HRC...HB и HB...HV, Н_HV= ;

_H – рабочие контактные напряжения, возникающие в зубе при действии номинальной нагрузки, _H = 410 МПа;

V – окружная скорость колёс, V= 3.8 м/c.

По графику вязкости нефтяных масел для стальных колес при _3n = 118 вязкость необходимого нам масла должна быть 60 мм²/с По ГОСТ 20799-75 выбираем ближайшее по вязкости масло индустриальное И-Г-А68 с вязкостью 68 мм²/с.

Картерный способ смазки назначают при окружной скорости колёс до 12,5 м/с.

При картерной смазке одно зубчатое колесо смазывают погружением его в ванну с

ж идким смазочным материалом, расположенную в нижней части корпуса передачи, называемой в этом случае картером. Остальные узлы и детали, в том числе подшипники качения, смазываются за счет разбрызгивания масла зубьями погруженных в него колёс и циркуляции внутри корпуса образующегося при этом масляного тумана.

Глубину погружения цилиндрических зубчатых колёс, согласно рекомендуется выбирать в пределах 0,75...2,0 высоты их зубьев h, но не менее 10 мм. В этой рекомендации учтено, что в процессе работы глубина погружения зубьев уменьшается из-за разбрызгивания масла и его прилипания к стенкам корпуса и другим деталям передачи.

Объём масляной ванны картера принимают таким, чтобы обеспечить необходимый отвод выделяющегося в процессе работы тепла к стенкам корпуса. Для одноступенчатых редукторов объём масляной ванны рекомендуют принимать таким, чтобы на 1 кВт передаваемой мощности приходилось 0,35...0,7 литра масла. [(0,35…0,7) · 4=1,5 л].

Толщину масляного слоя между зубчатыми колёсами и днищем корпуса назначают достаточно большой, чтобы продукты износа могли оседать на дне картера и не попадали на рабочие поверхности деталей. Рекомендуется толщину этого масляного слоя назначать не менее двух толщин (2) стенок корпуса редуктора.

При картерном смазывании зубчатых зацеплений заправку в корпус передачи предварительно отфильтрованного масла производят через смотровой люк.

Для наблюдения за уровнем масла при картерной смазке в корпусе узла должен быть установлен один из указателей уровня масла. Выбираем трубчатый маслоуказатель.

Отработанное масло нужно слить таким образом, чтобы не производить разборку установки, в которой используется редуктор. Для этой цели в корпусе редуктора предусматривают сливное отверстие, закрываемое пробкой. Выбираем пробку с конической резьбой К 1/2 ”.

К оническая резьба создает герметичное соединение, и пробки с такой резьбой не нуждаются в дополнительном уплотнении. Однако в условиях единичного и мелкосерийного производства редукторов, как правило, отсутствует необходимый режущий и мерительный инструмент. Поэтому конические пробки целесообразно применять при среднесерийном выпускt редукторов.

Дно картера делают с конструктивным уклоном 1…2⁰ в сторону маслосливного отверстия, а у самого этого отверстия в днище отливки картера выполняют местное углубление. Это углубление способствует стоку (почти без остатка) масла и отстоявшейся грязи и, кроме того, обеспечивает свободный выход инструмента при сверлении и нарезании резьбы маслосливного отверстия.