25. Расчет на контактную прочность червячных колес. Определение межосевого расстояния.

K_Hβ K_Hv =

где l_E –суммарная длина контактных линий: l_E=d₁ δ ε_α ζ / cosγ

K_Hβ – коэффициент неравномерности нагрузки;

K_Hv - коэффициент динамичности нагрузки

Приняв α =20⁰, γ =10⁰ , 2δ(угол обхвата) =100⁰ , ε_α =1,8 ; Е-модуль упругости: Е= 2,15 *10⁵ Мпа(сталь), Е= 0,9 *10⁵ Мпа(бронза) ;

ζ =0,75 ( коэффициент учитывающий уменьшение длины контактной линии)

=0,3 и подставив эти значения в формулу Герца, после преобразований получим формулу для проверочных расчетов:

σ_Н = <_ σ_HP

а решив уравнение относительно a_w, -формула для проектных расчетов:

a_w =( +1)

где σ_НР – допускаемое контактное напряжение; Т₂- вращающий момент на колесе, Н*м

26. Расчет зубьев червячного колеса на выносливость при изгибе. Тепловой расчет, охлаждения и смазка червячных передач. Краткие сведения о глобоидных передачах.

Так как витки червяка значительно прочнее зубьев червячного колеса, то на изгиб рассчитывают только зубья колеса.

По аналогии с косозубыми передачами расчётная формула имеет вид:

σ_F = Y_FS Y_ε Y_ᵦ = <_ σ_FP

При γ=10⁰ Y_ε=0,74 Y_ᵦ=0,93 и

σ_F = 0,7 Y_FS =0,7 Y_FS <_ σ_FP

где Y_FS- коэффициент формы зуба, значение которого принимают по графику в зависимости от числа зубьев эквивалентного колеса Z_v2 =Z₂ / cos³γ ; m_n- модуль в нормальном сечении: m_n= m cosγ

Расчет червячных передач на нагрев. В силу больших скоростей скольжения элементов червячных передач и значительных потерь на трение тепловыделение в них значительно больше, чем в зубчатых передачах. Для нормальной работы червячной передачи необходимо, чтобы количество выделяемой теплоты было равно количеству отводимой.

Количество выделяемой теплоты (в килоджоулях)

Q= (1-η ) P₁

А количество теплоты, отводимой через поверхность охлаждения,

Q= k (t_M - t_c) A

где Р₁ – мощность на червяке, кВт; К – коэффициент теплопередачи, Вт/ (м^{2 0}С); t_M, t_c- температура соответственно масла и окружающей среды; ⁰С; А – площадь поверхности охлаждения, м².

Для увеличения площади охлаждения корпус червячного редуктора выполняют ребристым.

При Q=Q₁ разность температур Δt= t_M - t_c не должна превышать допускаемого значения [Δt]= 50…70⁰ С

Если теплоты выделяется больше, чем отводится через поверхность охлаждения, предусматривают искусственное охлаждения редуктора путем: 1) создание водяных полостей в корпусе или устройства змеевиков с проточной водой; 2) использования циркуляционной смазочной системы с холодильником; 3) обдувки корпуса редуктора установленным на валу червяка вентилятором.

Уровень масла должен доходить до центров тел качения подшипников, а червяк должен быть погружен в масло на высоту витка. Если это не достигается, на валу червяка устанавливают крыльчатки, которые разбрызгивают масло на червячное колесо и червяк, чем улучшается смазывание зацепления и подшипников. При скоростях скольжения 7…10 м/с осуществляют циркуляционное смазывание элементов редуктора с подачей масла в зону зацепления.

Редукторы с глобойдными червяками позволяют передовать большую мощность при более высоких скоростях скольжения. При одинаковых нагрузках размеры глобоидных передач меньше, чем передач с цилиндрическими червяками. Однако эти передачи требуют повышенной точности изготовления и монтажа, создания системы охлаждения, что ограничивает их применение.