2. Проверочный расчет червячной передачи на контактную выносливость

Цель расчета – уточнить допускаемые напряжения и определить фактические напряжения в контакте для проверки условия прочности.

7.3.1. Уточнение допускаемых контактных напряжений (при необходимости в соответствии с фактической скоростью скольжения) согласно пункту 7.2.

7.3.2. Уточнение коэффициента нагрузки

K = K_V  K_H, (71)

где К_V – коэффициент, учитывающий динамические нагрузки в зацеплении; вследствие плавности работы червячной передачи динамические нагрузки невелики и можно принять К_V = 1;

К_Н - коэффициент, учитывающий концентрацию нагрузки, вызванную деформацией червяка и определяет по формуле:

(72)

где  - коэффициент деформации червяка, определяемый по табл.30;  - коэффициент, учитывающий характер изменения нагрузки. При переменной нагрузке  = 0,6, при постоянной  = 1.

Режим нагружения привода указан в техническом задании.

Таблица 30

Коэффициент деформации червяка 

z1	q
	8	9	10	12,5	14
1	72	89	108	157	190
2	57	71	86	125	152
4	47	58	70	101	123

Определяют действительные контактные напряжения и проверяют выполнение условия прочности:

(73)

При невыполнении данного условия прочности следует увеличить межосевое расстояние и повторить расчеты.

7.4. Проверочный расчет передачи на выносливость зубьев по напряжениям изгиба

Действительные напряжения изгиба зубьев червячного колеса:

(74)

где Y_F2 – коэффициент формы зуба червячного колеса, зависящий от эквивалентного числа зубьев колеса и определяемый по табл.31

Таблица 31

Коэффициент формы зуба червячного колеса Y_F

zv	28	30	32	35	37	40	45	50	60	80	100
УF	1,80	1,76	1,71	1,64	1,61	1,55	1,48	1,45	1,40	1,34	1,30

Значение коэффициента нагрузки К можно принять то же, что и при расчете на контактную прочность (формула 71).

Червячные передачи имеют, как правило, значительный запас по изгибу зубьев червячного колеса. В исключительных случаях, при невыполнении условия прочности, следует увеличить модуль зацепления и повторить расчеты.

7.5. Проверочный расчет передачи при действии кратковременных перегрузок

7.5.1. Проверка контактной прочности при действии кратковременной перегрузки

(75)

Значения _НРmax приведены в разд. 7.1.3.

7.5.2. Проверка изгибной прочности при действии кратковременной перегрузки

(76)

Значение - (см. техническое задание), напряжение изгиба (п. 7.4.), значение _{FP max} (п. 7.1.5).

7.6. Определение сил, действующих в червячной передаче

Рис. 9. Силы в зацеплении червячной передачи

Окружная сила на червяке F_t1, равная осевой силе на червячном колеса F_a2, Н:

(77)

Окружная сила на червячном колесе F_t2, равная осевой силе на червяке F_a1, Н:

(78)

Радиальная сила, Н:

(79)

где Т₁, Т₂ – вращающие моменты, соответственно на червяке и червячном колесе, Нм (табл.6);

d₁ и d₂ – делительные диаметры червяка и червячного колеса, мм;

 - угол профиля червяка в осевом сечении,  = 20⁰ .