3.3 Проверочные расчеты передачи

3.3.1 Проверяем условие прочности по контактным напряжениям

Окружная скорость червяка, м/с:

Скорость скольжения, м/с:

Назначаем степени точности изготовления (таблица А.19 приложения).

Уточняем коэффициент нагрузки:

где К_β - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий:

,

- коэффициент деформации червяка (таблица А.14 приложения);

x – коэффициент, зависящий от характера изменений нагрузки,

x=1,0 ( ) – при спокойной нагрузке,

x =0,6 – при переменной нагрузке;

K_v- коэффициент динамичности (таблица А.15 приложения).

Проверяем условие прочности:

Допускается недогрузка 10% и перегрузка 5%. Если условие прочности не выполняется, то назначают другие параметры или материалы червячной передачи и расчет повторяют.

3.3.2 Проверяем условие прочности зубьев червячного колеса по напряжениям изгиба.

Приведенное число зубьев червячного колеса:

.

Определяем коэффициент формы зуба (таблица А.16 приложения).

Проверяем условие прочности:

Если условие прочности не выполняется, то назначают другие материалы и расчет повторяют.

3.4 Определение сил, действующих в зацеплении, и кпд передачи

В червячной передаче сила нормального давления раскладывается на три составляющие: окружную, радиальную и осевую силы (рисунок 6).

Рисунок 6

Окружная сила на червяке равна осевой силе на колесе:

Окружная сила на червячном колесе равна осевой силе на червяке:

Радиальные силы на червяке и червячном колесе:

где α=20⁰ – угол зацепления.

Силы нормального давления:

КПД передачи с учетом потерь на разбрызгивание и перемешивание масла:

где - приведенный угол трения (таблица 17 приложения).

3.5 Тепловой расчет и охлаждение червячных передач

Червячные передачи работают с большим тепловыделением. Тепловой расчет проводят на основе теплового баланса – количество теплоты, выделяющееся в червячной передаче, должно отводится свободной поверхностью корпуса передачи и фланцем крепления к фундаментной плите или раме. По тепловому балансу определяют рабочую температуру масла t_м, которая не должна превышать максимально допустимую величину:

[t_м] =80…95^оС.

Температура масла:

,

где t_о = 20 ^оС - температура окружающего воздуха;

Р₁ – мощность на червяке принимается из кинематического расчета силового привода или определяется как Р₁=Т₁·ω₁·10^-3, Вт;

η – КПД передачи;

А – поверхность теплоотдачи корпуса передачи, в которую включается 50% поверхности ребер, м²:

,

а_ω - межосевое расстояние, мм;

К_т – коэффициент теплоотдачи, равный 11…13 Вт/(м²·^оС) при отсутствии циркуляции воздуха, 15…18 Вт/(м²·^оС) при наличии хорошей циркуляции воздуха, 20…30 Вт/(м²·^оС) при искусственном обдуве стенок редуктора;

Ψ – коэффициент, учитывающий теплоотвод в фундаментную плиту или раму, принимается от 0,15…0,25.

Список использованных источников

1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. – М.: Высшая школа, 1984. – 336 с.

2. Зубчатые передачи: Справочник. Под. Ред. Е.Г. Гинзбурга. –Л.: Машиностроение, 1980. – 416 с.

3. Курсовое проектирование деталей машин. Под ред. Кудрявцева В.Н. – М.: Машиностроение, 1984. – 400 с.

4. Курсовое проектирование деталей машин. Под ред. Чернавского С.А. – М.: Машиностроение, 1979. – 350 с.

5. Расчет деталей машин на ЭВМ. Под ред. Д.Н. Решетова и С.А. Шувалова. – М.: Высшая школа, 1985. – 368 с.

6. Чернавский С.А., Снесарев Г.А., Козинцев Б.С. и др. Проектирование механических передач. – М.: Машиностроение, 1984 – 560 с.