
- •Министерство образования российской федерации тольяттинский государственный университет
- •1. Проектирование червячных передач
- •Механические характеристики материалов червячных колес
- •Определение допускаемых напряжений
- •При реверсивной нагрузке
- •Предельные допускаемые напряжения при пиковых нагрузках
- •3. Определение коэффициента нагрузки
- •Определяется по формуле:
- •Угол подъема винтовой линии витка червяка
- •Коэффициент формы зуба yf для червячных колес Таблица 7
При реверсивной нагрузке
σFO=0,16σв
Здесь σт и σв – предел текучести и предел прочности бронзы соответственно (см.табл.1)
При
Nц>25•107
в исходную формулу следует подставлять
Nц=25•107,
при Nц<106
следует принимать Nц
= 106.
При этих
условиях
0,543≤
≤
1,0
Для червячных колес, выполненных из материалов 3-ей группы (чугуны), допускаемое напряжение для расчета на изгибную выносливость:
σFP=0,12σИ – для нереверсивных передач;
σFP=0,075 σИ – для реверсивных передач;
Здесь σИ – предел прочности чугуна при изгибе (см. табл.1).
2.3. Предельные допускаемые напряжения для расчета передачи при пиковых нагрузках.
Предельные допускаемые напряжения σHPMAX и σFPMAX для расчета передачи при пиковых нагрузках вычисляются по формулам, приведенным в таблице 2.
Предельные допускаемые напряжения при пиковых нагрузках
Таблица 2
Материал |
σHPMAX |
σFPMAX |
Оловянистые бронзы (1-я группа) |
4σт |
0,8σт |
Безоловянистые бронзы (2-я группа) |
2σт |
|
Чугуны (3-я группа) |
260…300 МПа |
0,6σв |
В таблице: σт – предел текучести материала;
σв – предел прочности чугуна при растяжении (см.табл.1)
3. Определение коэффициента нагрузки
Коэффициент нагрузки для червячных передач К=Кβ•Кν,
где Кβ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий;
Кν – коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении.
Коэффициент
К
,
главным образом, зависит от деформации
червяка
К =1+(Z2/Q)3(1-X),
где Q-коэффициент, зависящий от характера изменения нагрузки. Значения коэффициента Q приведены в таблице 3.
Таблица 3. Значение коэффициента деформации червяка Q
Z1 |
Значение Q при q, равном |
||||||||
7,5 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
16 |
|
1 |
63 |
72 |
89 |
108 |
127 |
147 |
163 |
179 |
194 |
2 |
50 |
57 |
71 |
86 |
102 |
117 |
134 |
149 |
163 |
3 |
46 |
51 |
61 |
76 |
89 |
103 |
118 |
131 |
144 |
4 |
42 |
47 |
58 |
70 |
82 |
94 |
108 |
120 |
137 |
При
постоянной нагрузке Х=1, при незначительных
колебаниях Х
0,6
и при значительных - Х
0,3.
Поскольку зубья червячного колеса обладают способностью прирабатываться при постоянной нагрузке, то происходит их полная приработка и, следовательно концентрация нагрузки будет отсутствовать, поэтому можно принять Кβ=1,0
Коэффициент Кν зависит в основном от степени точности передачи и от скорости скольжения Vск в зацеплении (см. табл. 4). Для червячных передач установлено 12 степеней точности, обозначаемых в порядке убывания точности 1,2,3…,12. Для силовых передач предназначаются степени с 5 по 9-ю. Для редукторов общего назначения применяют в основном 7 и 8-ю степени точности. При скоростях скольжения, для которых в таблице 4 значения Кν не указаны, соответствующие точности изготовления передач не применяются. Таким образом, таблица 4 может быть также использована для назначения степени точности передачи.
Таблица 4
Степень точности передачи |
Скорость скольжения Vск, м/с |
|||
до 1,5 |
св. 1,5 до 3,0 |
св. 3,0 до 7,5 |
св. 7,5 до 12 |
|
6 |
-------- |
---------- |
1 |
1,1 |
7 |
1 |
1 |
1,1 |
1,2 |
8 |
1,15 |
1,25 |
1,4 |
-------- |
9 |
1,25 |
---------- |
--------- |
-------- |
4. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ
Проектный
расчет
заключается
в определении
межосевого
расстояния
аw
характеризующего
её габаритные размеры, массу и
нагрузочную
способность из условия контактной
прочности. По величине аw
определяют (назначают) остальные
геометрические параметры червячной
передачи.
Для червячной передачи расчет из условия контактной прочности обеспечивает отсутствие не только выкрашивания, но и заедания, приводящего к задирам рабочих поверхностей зубьев червячного колеса.
4.1. Предварительное значение межосевого расстояния а΄w