Уточняем скорость скольжения, Vск м/с:
(3.7)
Уточняем
допускаемое контактное напряжение:
(3.8)
Уточняем коэффициент нагрузки:
Определяем
фактическое контактное напряжение
,
МПа и сравниваем с допускаемым:
(3.9)
Процент недогрузки составляет 6,2 %; δН<[δ], следовательно, условие прочности выполняется.
Проверочный расчет по напряжениям изгиба.
Проверку зубьев червячного колеса на выносливость при изгибе осуществим согласно выражению:
(3.10)
где Ft2 – окружное усилие на червячном колесе:
(3.11)
где KF – коэффициент нагрузки, принимаем KF=KH=1,15;
b2=66 мм – ширина червячного колеса;
m=8 мм, – модуль;
YF – коэффициент формы зуба, выбираем в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса:
(3.12)
В зависимости от значения ZV2, согласно табл. 22 [2], определяем значение YF=1,24.
Тогда по формуле (3.10):
Условие выполняется.
4. Предварительный расчёт валов, конструктирование червяка и червячного колеса
Рассчитаем входной и выходной валы. Из предыдущих расчетов редуктора известно:
а) моменты передаваемые валами Т2=239,5 Нм и Т3=1943,95 Нм;
Определяем диаметр вала червяка:
(4.1)
Принимаем стандартное значение диаметра червяка по ГОСТ 12080-66 цилиндрический вал с dв1=50 мм.
Определяем диаметр вала червячного колеса по формуле:
(4.2)
Принимаем стандартное значение диаметра червячного колеса по ГОСТ 12080-66 цилиндрический вал с dв2=70 мм.
Конструирование червяка
Определяем диаметры:
dB=50 мм – расчетный диаметр;
dу=55 мм – под уплотнение;
dпк=60 мм – под подшипник;
dб=63 мм – под упор от осевого смещения.
Рис. 4.1 – Червяк
Построение вала для червячного колеса
Применяем ступенчатую конструкцию валов, которая обеспечивает удобство сборки и разборки, а так же простоту фиксации детали от осевого перемещения.
Определяем диаметры:
dB=70 мм – расчетный диаметр;
dу=75 мм – под уплотнение;
dпк=80 мм – под подшипник;
dк=82 мм – под червячное колесо;
dб=92 мм – буртик для фиксации колеса.
Рис. 4.2 – Вал
Таблица 4.1
Определение размеров червячного колеса:
Параметры |
Формула |
Диаметр ступицы |
|
Длина ступицы |
|
Толщина диска |
|
Диаметр фиксирующего винта |
|
Длина фиксирующего винта |
|
Толщина
венца Толщина
обода |
|
Обозначения:
|
|
– диаметр
вала,
– ширина червячного колеса, m
– модуль
Определяем усилия в червячном зацеплении.
Сила, действующая в червячном зацеплении, может быть разложена на три составляющие: окружную (Ft), радиальную (Fr) и осевую (Fa).
Окружное
усилие на червяке Ft1
равно осевому усилию на червячном колесе
Fa2.
Окружное усилие на червячном колесе
Ft2
равно осевому усилию на червяке Fa1.
Окружная сила червячного колеса (Ft1) и осевая сила червяка (Fa2).
(4.3)
Окружная сила червяка (Ft2) и осевая сила червячного колеса (Fa1).
(4.4)
где Т2 и Т3 – крутящие моменты на червяке и червячном колесе, соответственно, Н·мм;
d1 и d2 – делительные диаметры червяка и червячного колеса, соответственно, мм.
Радиальное усилие на червяке (Fr1) равно радиальному усилию на червячном колесе (Fr2):
(4.5)
