4. Расчет червячной передачи редуктора.

4.1. Выбор материала для изготовления червяка и червячного колеса.

Червяки изготавливают из тех же марок сталей, что и шестерни зубчатых передач. Выбор марки материала червячного колеса зависит от скорости скольжения:

Так как скорость скольжения больше 5 м/с, то выбираем материал для червячного колеса по табл.3.5(Шейнблинт).

Материал	Способ отливки	σв	σт	Скорость скольжения
		H/мм2	H/мм2
Бр010Н1Ф1	Ц	285	165	Больше 5

Выбираем сталь для червяка по табл.3.2 -Сталь 40X, HRC=45, σ_в=900 H/мм², σ_т=750 H/мм²

4.2 Определение допускаемых контактных напряжений при расчете на выносливость.

а)Определим коэффициент долговечности К_HL:

Где N_HO-число циклов переменных напряжений, соответствующее пределу выносливости, 36.4 млн.циклов

N-число циклов напряжений за весь срок службы,N=573ωL_H

Так как N>N_HO,то К_HL=1

б)Определяем допускаемое контактное напряжение для червячного колеса:

4.3. Определение допускаемых контактных напряжений при расчете на контактную прочность при действии максимальной нагрузки.

Так как мы выбрали материал для червячного колеса из группы 1,то расчетная формула примет вид:

4.4 Расчет допускаемых напряжений изгиба при расчете на выносливость.

а).Рассчитаем коэффициент долговечности при расчете на изгиб

Где N_FO=10⁶-число циклов перемены напряжений для всех сталей соответствующее пределу выносливости

Так как N>25*10⁷то

б). Определяем допускаемое контактное напряжение изгиба для червячного колеса.

4.5. Определение допускаемых контактных напряжений при расчете на прочность при изгибе при действии максимальной нагрузки.

Так как мы выбрали материал для червячного колеса из группы 1,то расчетная формула примет вид:

4.6. Геометрические параметры зацепления червячной передачи.

а).Расчетное межосевое расстояние

Где q=10,

Z=30

K=1.1

б)Расчетный осевой модуль

Тогда пересчитываем межосевое расстояние по стандартным значениям m, q и Z₂: q=10 m=8 a=140 мм

в)Расчетное контактное напряжение

г) Расчет геометрических размеров и параметров передачи

-Делительный угол подъема γ:

γ =arctg(z₁/q)

γ =arctg(4/10)

γ = 21

h_a=m=8мм; h_f=1,2x m=9.6мм; c=0,2x m=1,6мм.

-Наибольший диаметр червячного колеса:

-Ширина венца червячного колеса :

Принимаем b₂=60мм

-Окружная скорость :

червяка -

колеса -

-Скорость скольжения зубьев [1, формула 4.15]

КПД редуктора с учетом потерь в опорах, потерь на разбрызгивание и перемешивания масла [1, формула 4.14]

-Уточняем вращающий момент на валу червячного колеса

По [1, табл. 4.7] выбираем 7-ю степень точности передачи и находим значение коэффициента динамичности Kv = 1,1

-Коэффициент неравномерности распределения нагрузки [1,формула 4.26]

В этой формуле коэффициент деформации червяка при q =9 и Z₁ =4 [1,табл. 4.6]

При незначительных колебаниях нагрузки вспомогательный коэффициент Х=0,6

Коэффициент нагрузки

д)Проверочный расчет:

-Окружная сила в зацеплении:

-Удельная окружная динамическая сила

-Коэффициент, учитывающий форму зуба:

-Расчетные напряжения изгиба зуба червячного колеса:

<34,587Мпа

-Проверяем прочность зубьев червячного колеса на изгиб.

Эквивалентное число зубьев.

Коэффициент формы зуба [1, табл. 4.5] Y_F = 1,55

Напряжение изгиба

мПа

Определяем окружные F_t, осевые F_a и радиальные F_r силы в зацеплении соответственно на червяке и на колесе по формулам:

Данные расчетов сведены в табл.1.

Таблица 1

Параметры червячной передачи

Параметр	Колесо	Червяк
m	8
z	30	4
ha,мм	8
hf,мм	9.6
с, мм	1,6
d, мм	240	80
dа, мм	216	96
df, мм	180.8	60.8
dаm, мм	224	-
b, мм	72	102.4
γ	21
V, м/с	1,19	11.9
Vs, м/с	11,95
Ft, Н	9321,85	1680,8
Fa, Н	1680,8	9321,85
Fr, Н	8443,12