Проверочный расчет

Уточняют КПД червячной передачи:

,

где γ – делительный угол подъема линии червяка;

ρ – угол трения, который определяется по табл. 3.19 в зависимости от скорости скольжения .

Таблица 3.19

Значения угла трения ρ

Vs, м/с	ρ	Vs, м/с	β	Vs, м/с	ρ
0,1 0,5 1,0	4о30' - 5о10' 3о10' - 3о40' 2о30' - 3о10'	1,5 2 2,5	2о20' - 2о50' 2о00' - 2о30' 1о40' - 2о20'	3 4 7	1о30' - 2о00' 1о20' - 1о40' 1о00' - 1о30'

Примечание: Меньшие значения – для материалов группы I, большие для группы II и III см. (табл. 3.3).

Проверяют контактные напряжения зубьев колес , Н / мм²:

,

где - окружная сила на колесе, Н;

T₂ – вращающий момент на колесе, Н·м;

, мм;

, мм;

К – коэффициент нагрузки, зависит от окружной скорости колеса , м/с: К = 1 при V ≤ 3 м / с; К = 1,1 – 1,3 при V > 3 м/с;

[σ]_Н – допускаемое контактное напряжение зубьев колеса, Н/мм², уточняется в зависимости от действительной скорости скольжения V_S по зависимостям раздела 3.3.

Допускается недогрузка передачи ( <[ ] ) не более 20 % и перегрузка ( >[ ] ) до 5 %. Если условия прочности не выполняется, следует выполнить другую марку материала венца червячного колеса (см. табл. 3.3) и повторить весь расчет передачи.

Определяют напряжения изгиба зубьев колеса σ_F, Н/мм²:

,

где Y_F2 – коэффициент формы зуба колеса, который выбирают по табл. 3.20 в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса . Здесь γ – делительный угол подъема линии витков червяка;

m – модуль зацепления, мм;

b₂ – ширина венца червячного колеса, мм;

F_t2 – окружная сила на колесе, Н;

[σ]_F – допускаемое напряжения изгиба, Н/мм² (см. раздел 3.5)

K – коэффициент нагрузки: К = 1 при V ≤ 3 м/с; К = 1,1 – 1,3 при V > 3 м/с.

Таблица 3.20

Коэффициенты формы зуба Y_F2 червячного колеса

ZV2	YF2	ZV2	YF2	ZV2	YF2	ZV2	YF2
20 24 26 28	1,98 1,88 1,85 1,80	30 32 35 37	1,76 1,77 1,64 1,61	40 45 50 60	1,55 1,48 1,45 1,40	80 100 150 300	1,34 1,30 1,27 1,24

Рис. 8 Силы в зацеплении.

Силы в зацеплении

Окружная сила на колесе, равна осевой силе на червяке:

;

Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе:

;

Радиальная сила

,

где α = 20⁰.

Тепловой расчет

Мощность (Вт) на червяке ;

Температура нагрева масла (корпуса) без искусственного охлаждения.

,

Температура нагрева масла (корпуса) при охлаждении вентилятором.

,

где Ψ = 0.3 – коэффициент, учитывающий отвод тепла от корпуса редуктора в металлическую плиту или раму; – максимальная допустимая температура нагрева масла.

Поверхность охлаждения корпуса А, м² равна сумме поверхностей всех его стенок, за исключением поверхности дна, которой корпус прилегает к плите или раме. Размеры стенок корпуса можно взять по эскизному проекту редуктора или приближенно в зависимости от межосевого расстояния.

а_w, мм… 80  100  125  140  160  180  200  225  250  280

А, м² … 0,16 0,24 0,35 0,42 0,53 0,65 0,78 0,95 1,14 1,34

Для чугунных корпусов при естественном охлаждении коэффициент теплоотдачи Кт = 12…18, Вт/м² (большие значения при хороших условиях охлаждения).

Коэффициент К_тв при обдуве вентилятором.

n_В… .750 1000 1500 3000

К_ТВ…20 24 35 50

Здесь n_В – частота вращения вентилятора, мин^-1.

Вентилятор обычно устанавливают на валу червяка.