1.3. Определение вращающего момента на валах редуктора

Вращающий момент на выходном валу редуктора:

;

Вращающий момент на тихоходном валу редуктора:

;

Вращающий момент на быстроходном валу редуктора:

.

Результаты кинематических расчетов редуктора:

Вал	Вращающий момент, Т ( )	Угловая скорость,  ( )	Частота вращения, n ( )
Быстроходный	39,14	314	3000
Тихоходный	460,33	19,63	187,5

Вывод: рассчитали частоту вращения, угловую скорость и вращающий момент быстроходного и тихоходного валов.

2. Выбор материала червяка и определение размеров

Число витков червяка принимаем в зависимости от передаточного числа: при принимаем z₁= 2 по ГОСТ 2144-76

Число зубьев червячного колеса

Принимаем стандартное значение из табл. 4.1

Выбираем материал червяка и венца червячного колеса.

Принимаем для червяка сталь 45 с закалкой до твердости HRC 45 и последующим шлифованием.

Так как к редуктору не предъявляется специальные требования, то для венца червячного колеса применяем бронзу БрО10Ф1 (отливка в кокиль).

Предварительно примем скорость скольжения в зацеплении υ_s ≈14 м/с. Тогда при длительной работе допускаемое контактное напряжение . Допускаемое напряжение изгиба для нереверсивной работы . В этой формуле при длительной работе, когда число циклов нагружения зуба N_∑ > 25∙10⁷; .

Мпа

Принимаем предварительно коэффициент нагрузки К=1,2

Определяем межосевое расстояние из условия контактной выносливости:

Модуль:

Ближайшие стандартные параметры червяка m=6,30мм и q=16. При этом межосевое расстояние при стандартных значениях m и q

Примем и х = 0

Основные размеры червяка:

диаметр делительного цилиндра

диаметр вершин витков червяка

d_a1 = d₁+2m=100,8+2∙6,30 = 113,4 мм

диаметр впадин витков червяка

d_f1= -2,4∙m = 100,8- 2,4∙6,30 = 85,68 мм

Длина нарезанной части шлифованного червяка

b₁≥(11+0,06z₂)∙m+25=(11+0,06*32)∙6,30+25= 106,4 мм

принимаю b₁ = 106 мм.

Делительный угол подъема витка γ (по табл. 4.3 [1]): при z₁ = 2 и q=10 γ = 11̊19́́.

Основные размеры венца червячного колеса:

делительный диаметр червячного колеса

d₂= m∙z₂=6,30∙32 =201,6 мм

диаметр вершин зубьев червячного колеса

d_a2=d₂+2∙m =201,6+2∙6,30=214,2 мм

диаметр впадин зубьев червячного колеса

d_f2=d₂-2,4∙m=201,6-2,4∙6,3=186,5 мм;

наибольший диаметр червячного колеса

ширина венца червячного колеса

Окружная скорость червяка

Скорость скольжения

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки

где коэффициент деформации червяка при q=8 и z₁=2 по табл. 4,6 [1] =171. Примем вспомогательный коэффициент x=0,0 (незначительные колебательные нагрузки):

По табл. 4.7 [1] выбираем 7-ю степень точности передачи. В этом случае коэффициент динамичности К_υ=1,2 (в таблице скорость скольжения приведены только до 12 м/с).

Коэффициент нагрузки

К = К_β∙К_υ = 1,01∙1,2 1,21

Проверяем контактное напряжение

Проверка прочности зубьев червячного колеса на изгиб.

Эквивалентное число зубьев

Коэффициент формы зуба по табл. 4.5 [1] Y_F=2,32

Напряжение изгиба

что значительно меньше вычисленного выше Мпа.