2. Допускаемые напряжения

В червячной паре менее прочным элементом является червячное колесо, прочность зубьев которого определяет их контактную выносливость и износостойкость. Критерием этой прочности является контактное напряжение. Витки червяка, изготовленного из стали, значительно прочнее бронзовых или чугунных зубьев колеса, поэтому витки червяка на прочность не рассчитывают.

Формулы для расчёта допускаемых контактных напряжений []_н и допускаемых напряжений изгиба []_F приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Допускаемые напряжения []н и []f

Группа материала	Для расчёта зубьев
	На прочность рабочих поверхностей	На изгибную выносливость
I
II
III

Здесь []^о_н – исходное допускаемое напряжение для расчёта на прочность рабочих поверхностей зубьев червячного колеса, МПа (табл. 2.2); ^o_F – предел изгибной выносливости материала червячного колеса, МПа (табл. 2.2); []_Нmax и []_Fmax – предельное допускаемое напряжение для расчёта рабочих поверхностей зубьев и предельное напряжение изгиба для расчёта зубьев червячного колеса на кратковременную пиковую нагрузку, МПа (табл. 2.3); C_v - коэффициент, учитывающий интенсивность износа материала I-ой группы и зависящий от v_ск следующим образом:

Vск	1	2	3	4	5	6	7	8
Сv	1,33	1,21	1,11	1,02	0,95	0,88	0,83	0,8

N_НE и N_FE – эквивалентное число циклов перемены напряжений соответственно при расчёте на контактную прочность и на изгиб, вычисляемое по формулам

N_HE=N_K_HE,

N_FE=N_K_FE,

где N_ - суммарное число циклов перемены напряжений.

N_=60ntn_з,

где n – частота вращения, рассматриваемого зубчатого элемента, об/мин; t – суммарное время работы передачи в течение срока службы, ч; n_з - число вхождений в зацепление зубьев рассчитываемого червячного колеса за один его оборот (чаще всего n_з=1).

t=24K_сут365K_годL ,

где К_сут - коэффициент использования передачи в течение суток; К_год - коэффициент использования передачи в течение года; L - срок службы передачи, годы.

К_HE и К_FE- коэффициенты приведения при расчёте на контактную и изгибную выносливость (режим с переменной нагрузкой заменяют постоянным, эквивалентным по усталостному воздействию).

При этом выражения для коэффициентов приведения K_HE и K_FE имеют вид:

где Т_2i, t_i, n_2i – крутящие моменты на валу колеса, соответствующие им времена действия и частоты вращения; Т₂ и n₂ – номинальный момент на валу колеса и частота

его вращения; - при частотах вращения валов, не изменяющихся с изменением нагрузки.

Если nhe  25107 , то его принимают равным 25107. Если nfe  106 , то его принимают равным 106, если nfe  25107 , то равным 25107.

Таблица 2.2