7.1.2. Допускаемые контактные напряжения

Допускаемые контактные напряжения _нр, МПа определяются по материалу червячного колеса, обладающего меньшей контактной прочностью.

Для зубьев червячных колес из оловянных бронз _нр, определяют по формуле:

_нр = (0,75…0,9)  _в  K_HL, (60)

где _в – предел прочности бронзы при растяжении (см. табл.25);

K_HL – коэффициент долговечности.

(61)

где N_HЕ – эквивалентное число циклов напряжений (см. пункт 2), принять q_n =4.

Для оловянных бронз формула (61) имеет физический смысл при N_HE = (1…25)  10⁷ и, соответственно, K_HL = 1…0,67. Если в результате расчета получается N_HE < 10⁷, то следует принять N_HE = 10⁷ и K_HL = 1; при N_HE > 25  10⁷ следует принять N_HE = 25  10⁷ и K_HL = 0,67.

Для материалов венца колеса второй и третьей групп (безоловянных бронз и чугунов) _нр определяется из условия сопротивления зубьев заеданию в зависимости от скорости скольжения:

для безоловянных бронз - _нр = 300 – 25 V_s,

для чугунов - _нр = 200 – 25 V_s.

После вычисления частот вращения валов редуктора уточняется скорость скольжения в червячной передаче, проверяется приемлемость выбранного материала червячного колеса и уточняются допускаемые контактные напряжения.

3. Предельные допускаемые контактные напряжения при проверке на максимальную нагрузку

для оловянных бронз - _НРmax = 4 _т,

для безоловянных бронз - _НРmax = 2 _т,

для чугунов - _НРmax = 1,65 _в.

3. Допускаемые напряжения изгиба для бронзовых колес

нереверсных передач

(62)

где K_FL – коэффициент долговечности: для чугунов K_FL =1, для бронз определяется по формуле:

(63)

где N_FE – эквивалентное число циклов напряжений при расчете на изгиб:

(64)

структурные составляющие зависимости по аналогии с формулой (16).

Если в результате расчета N_FE < 10⁶, то следует принять N_FE = 10⁶ и К_FL = 1 и, следовательно, при N_FE > 25  10⁶, то K_FL = 0,54.

Допускаемые напряжения для чугунных колес _FР = 0,1 _в.

3. Предельные допускаемые напряжения изгиба при проверке

на максимальную нагрузку

для бронз - _FРmax = 0,8 _т,

для чугунов - _Fрmax = 0,6 _в.

2. Проектный расчет червячной передачи

Предварительное определение межосевого расстояния a_w, мм

(65)

где Z₂ – число зубьев червячного колеса; оптимальное число зубьев Z₂ = 32…63, допускается Z₂ = 28…80 и вычисляется по формуле: Z₂ = Z₁  u; Z₁ – число заходов червяка; Z₁ = 1; 2; 4, Z₁ = 1 при u  30; Z₁ = 2 при u = 15…30; Z₁ = 4 при u = 8…15;

u – передаточное число червячной передачи (п. 1.6);

q – коэффициент диаметра червяка, предварительно выбирают

q = 0,25  Z₂, округляют до стандартного в соответствии с ГОСТ 2144-76 ( табл. 26);

Т₂ – вращающий момент на червячном колеса, Нм (табл.6);

К – коэффициент нагрузки (при проектном расчете предварительно принимают К = 1,2…1,3.

1. Определение модуля и уточнение коэффициента диаметра червяка

Расчетное значение модуля определяют:

(66)

Для червячных редукторов ГОСТ 2144-76 регламентирует сочетание m и q, при Z₁ = 1; 2; 4, приведены в табл.26.

Таблица 26

Сочетание модулей m, коэффициентов диаметра червяка q

_{и чисел заходов червяка Z1}

m	q	z1	m	q	z1
	10,0	1; 2; 4	12,50	8,0	1; 2; 4
	12,5			9,0*
1,00	16,0			10,0
1,25	20,0			11,2*
	25,0	1		12,5
1,60	10,0	1; 2; 4		14,0*
	11,2*			16,0
	12,5			18,0*
	14,0*			20,0
	16,0		16,00	8,0	1; 2; 4
	18,0*			9,0*
	20,0			10,0
	25,0			12,5
	8,0	1; 2; 4		16,0
2,00	9,0*			20,0
2,50	10,0			8,0	1; 2; 4
3,15	11,2*			9,0*
4,00	12,5			10,0
5,00	14,0*			12,5
6,30	16,0			16,0
8,00	18,0*	1	25,00	10,0	1; 2; 4
10,00	20,0	1; 2; 4		12,5	4
	25,0	1		16,0
				20,0

Примечание. Значения q, отмеченные *, принадлежат 2 ряду. Предпочтение следует отдавать 1 ряду.