3 Выбор материал а зубчатых (червячных) передач

3.1 Выбор твердости, термообработки и материал зубчатых

(закрытых и открытых) и червячных передач

Выбираем марку стали для червяка и определяем ее механические характеристики: при мощности 1,5кВт червяк изготавливается из стали 40Х с твердостью ≥45 НRC, термообработка - улучшение и закалка ТВЧ; для стали 40Х твердость равняется 45…50 НRC, σ_в= 900Н/мм², σ_т= 750Н/мм², σ_ви= 355Н/мм².

Определяем скорость скольжения, м/с:

, (3.1)

где ω₂- угловая скорость тихоходного вала, рад/с;

Т₂- вращающий момент на тихоходном валу.

м/с.

В соответствии со скоростью скольжения из II группы принимаем сравнительно дешевую бронзу БрА10Ж4Н4, полученную способом центробежного литья; σ_в= 700Н/мм², σ_т= 460Н/мм².

Таблица 5-Механически е характеристики материалов червячной передачи

Элемент передачи	Марка материала	D предел.	Термообработка	НRC	σв	σт	[σ]н	[σ]F
					Н/мм2
Червяк Колесо	Сталь 40Х БрА10Ж4Н4	125 -	У+ТВЧ Ц	45…50 -	900 700	750 450	- 205,7	- 118

3.2 Определение допускаемых контактных напряжений

Для материала венца червячного колеса определяем допускаемые

контактные напряжения [σ]_н .

Коэффициент долговечности равен:

(3.3)

где N-наработка,

N= циклов,

Для нереверсивной передачи (3.4)

.

3.3 Определение допускаемых напряжений на изгиб

Для материала венца червячного колеса определяем допускаемые напряжения на изгиб [σ]_F

При твердости витков червяка ≥45 НRC:

[σ]_н=300-25 υ_s, (3.2)

где υ_s- скорость скольжения,

[σ]_н= .

Так как червяк расположен вне масляной ванны, то [σ]_н уменьшаем на 15%: [σ]_н= 242∙0,85 = 205,7 Н/мм² _.

4 Расчет зуб чатых (червячных) передач редукторов

4.1. Выполнение проектного расчета редукторной пары

Определим массу редуктора:

, (4.1)

.

Определим главный параметр- межосевое расстояние а_w, мм:

В связи с конструктивными особенностями примем межосевое расстояние равным:

а_w=100 мм.

Выбираем число витков червяка:

Так как U_зп=31,5, берем число витков червяка равным:

Z₁=1.

Определяем число зубьев червячного колеса:

(4.2)

.

Определяем модуль зацепления, m, мм:

(4.3)

где а_w- межосевое расстояние;

Z₂- число зубьев червячного колеса.

.

Полученный результат округляем до стандартного:

m=6,3мм

Определяем коэффициент диаметра червяка:

, (4.4)

.

Полученный результат округляем до стандартного:

q=8.

Определяем коэффициент смещения инструмента:

(4.5)

где а_w- межосевое расстояние;

Z₂- число зубьев червячного колеса;

q- коэффициент диаметра червяка,

Определяем фактическое передаточное число U_ф и проверяем его отклонение ΔU от заданного U:

, (4.6)

, (4.7)

.

Определим фактическое значение межосевого расстояния а_w, мм:

, (4.8)

Определим основные геометрические размеры червяка, мм:

а) делительный диаметр:

, (4.9)

,

б) начальный диаметр:

, (4.10)

,

в) диаметр вершин:

, (4.11)

,

г) диаметр впадин:

, (4.12)

,

д) делительный угол витков:

, (4.13)

,

e) ширина червяка:

, (4.14)

где x- коэффициент смещения;

С=10,

.

Определим основные параметры колеса, мм:

а) делительный диаметр:

, (4.15)

,

б) диаметр вершин зубьев:

, (4.16)

,

в) наибольший диаметр колеса:

, (4.17)

,

г) диаметр впад ин зубьев:

, (4.18)

,

д) ширина венца при Z₁=1:

, (4.19)

,

е) радиусы закругления зубьев:

, (4.20)

,

, (4.21)

,

ж) условный угол обхвата червяка венцом колеса:

, (4.22)

.