4.2 Проектный расчёт червячной передачи
Исходными данными для проектного расчета червячных передач являются: передаточное отношение u; крутящий момент на валу червячного колеса Н·м; допускаемые контактные напряжения , МПа.
Порядок проектного расчета червячных передач представим в виде таблицы 4.2.
Таблица 4.2 – Порядок проектного расчета для червячных передач
Параметр |
Обозна-чение |
Определение параметра |
1 |
2 |
3 |
Число заходов червяка |
z1 |
Принимаем в зависимости от передаточного отношения u: z1 = 4 – u = 8-15; z1 = 2 – u = 15-30; z1 = 1 – u > 30. |
Число зубьев червячного колеса |
z2 |
z2 = z1· u. |
Коэффициент диаметра червяка |
q |
Выбираем по ГОСТ 2144-93 по таблице А.12
[1, страница 212]
таким образом чтобы выполнялось
условие 0,22 < |
Модуль упругости для червяка и червячного колеса |
|
Для стали = 2,1·1011 Па; для бронзы и чугуна = 0,9·1011 Па. |
Приведенный модуль упругости |
|
|
Межосевое расстояние |
|
|
Модуль |
|
|
Коэффициент смещения |
|
|
Делительный диаметр червяка |
|
|
Делительный диаметр червячного колеса |
|
|
Диаметр вершин червяка |
|
|
< 0,4.
,
.
.
.
После расчёта из ГОСТ 2144-93 по таблице А.12
[1, страница 212]
выбирается ближайший стандартный
модуль.
.
Проверяем, выполнение условия
‑1 <
< 1.
Если оно не выполняется, то изменяем
коэффициент диаметра червяка q
и пересчитываем, начиная с межосевого
расстояния
.
.
.
.
Продолжение таблицы 4.2
1 |
2 |
3 |
Диаметр вершин червячного колеса |
|
|
Диаметр впадин червяка |
|
|
Диаметр впадин червячного колеса |
|
|
Диаметр внешнего цилиндра червячного колеса |
|
|
Длина нарезанной части червяка |
|
|
Ширина червячного колеса |
|
|
Угол подъёма винтовой линии червяка |
|
|
.
.
.
.
.
при z1 = 1
или 2;
при z1 = 4.
.
3.3.2 Проверочный расчёт червячной передачи.
Исходными данными
для проверочного расчета червячных
передач являются: передаточное
отношение u;
крутящий момент на валу колеса
,
Н·м; параметры
элементов передачи (число зубьев колеса
;
делительный диаметр червяка
, мм,
и червячного колеса
, мм;
угол подъёма винтовой линии червяка
, град;
модуль
,
мм; ширина червячного колеса
, мм);
допускаемые контактные напряжения
,
МПа, и напряжения
изгиба для шестерни и колеса
и
,
МПа.
Порядок проверочного расчета червячных передач представим в виде таблицы 4.3.
Таблица 4.3 – Порядок проверочного расчета червячных передач
Параметр |
Обозна-чение |
Определение параметра |
1 |
2 |
3 |
По контактным напряжениям |
||
Коэффициент распределения нагрузки между зубьями |
|
=1,1. |
Угол обхвата червяка колесом |
|
= 50º = 0,8727 рад. |
Угол профиля |
|
= 20º. |
Коэффициент торцового перекрытия |
|
|
.
Продолжение таблицы 4.3
1 |
2 |
3 |
Коэффициент, учитывающий уменьшение длины контактной линии |
|
= 0,75. |
Контактные напряжения |
|
|
Недогрузка (перегрузка) |
|
. Если недогрузка более 7 % или перегрузка более 3 % то выбираем другой коэффициент диаметра червяка в проектном расчёте и перерасчитываем проектный расчёт. |
По напряжениям изгиба |
||
Эквивалентное число зубьев |
|
|
Коэффициент формы зуба для шестерни и колеса |
|
Выбираем по таблице А.13 [1, страница 221] в зависимости от эквивалентного числа зубьев . |
Нормальный модуль |
|
|
Коэффициент расчётной нагрузки |
|
|
Окружное усилие на червячном колесе |
|
|
Напряжения изгиба |
|
|
.
.
.
.
.
.