- •Введение
- •1 Рис.3. Параметры червяка . Общие сведения
- •2. Методика расчёта червячных цилиндрических передач
- •2.1. Выбор кинематической схемы червячного редуктора
- •2.5.2. Допускаемые напряжения
- •2.5.2.1. Допускаемые контактные напряжения
- •Значение коэффициента Cv
- •Значения допускаемых контактных напряжений для базового числа
- •Механические свойства чугуна марок cч15 и cч20
- •2.6. Выбор коэффициента диаметра червяка
- •2.7. Определение межосевого расстояния
- •2.8. Определение модуля зацепления
- •2.9. Определение коэффициента смещения инструмента
- •2.5.2.2. Допускаемые напряжения изгиба
- •2.10. Определение действительной скорости скольжения
- •Значения угла подъёма винтовой линии червяка γ
- •2.11. Определение коэффициента полезного действия червячной передачи
- •Значения угла трения φ
- •2.12. Проверочные расчёты червячной передачи
- •2.12.1. Проверка на контактную прочность
- •2.12.2. Проверка на изгибную прочность
- •2.13. Определение основных геометрических параметров червячной передачи
- •Длина нарезанной части червяка b
- •Основные размеры венца червячного колеса определяются по формулам:
- •2.14. Определение сил в зацеплении
- •2.15. Тепловой расчёт червячной передачи
- •3. Пример расчета червячной передачи
- •3.12.2. Проверка на изгибную прочность
- •3.13. Определение основных геометрических параметров червячной передачи
- •3.13.1. Размеры червяка
- •3.13.2. Размеры червячного колеса
- •3.14. Определение сил в зацеплении
- •3.15. Тепловой расчёт червячной передачи
2.5.2.2. Допускаемые напряжения изгиба
Допускаемые напряжения изгиба (МПа) определяют по формуле
[σF] = [σF]0 KFL , (9)
где [σF]0 – допускаемое напряжение изгиба (МПа) для базового числа циклов перемены напряжений; KFL – коэффициент долговечности.
Для оловянных и безоловянных бронз
[σF]0 = 0,25 + 0,08 , (10)
где и – соответственно предел текучести и предел прочности материала червячного колеса (табл. 3).
Для чугуна
[σF]0=0,225
,
(11)
где – предел прочности при изгибе, принимается согласно табл. 4.
Коэффициент долговечности
KFL
=
,
(12)
где
= 60 ∙ n2
∙ tΣ
; tΣ
– суммарный срок службы передачи (ч),
определя-емый по формуле (6).
Таблица 4
Механические свойства чугуна марок cч15 и cч20
Марка чугуна |
Предел прочности, МПа |
|
при растяжении
|
при изгибе |
|
CЧ15 |
150 |
320 |
CЧ21 |
210 |
400 |
2.6. Выбор коэффициента диаметра червяка
Значение коэффициента q регламентируется ГОСТ 2144-93 и обычно согласовывается с модулем зацепления. Так как в начале расчёта модуль ещё неизвестен, предварительно рекомендуется принимать q = 10.
2.7. Определение межосевого расстояния
Межосевое расстояние аw (мм) определяется по формуле
аw
= 610
. (13)
Полученное значение межосевого расстояния необходимо согласовать со стандартным, приняв ближайшее большее значение из ряда
aw, мм |
1-й ряд – 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500 |
2-й ряд – 140; 180; 225; 355; 450 |
При выборе межосевого расстояния аw 1-й ряд следует предпочи-тать 2-му ряду.
2.8. Определение модуля зацепления
Значение модуля m (мм) вычисляется по формуле
m = 2аw /(q +Z2). (14)
Полученную величину модуля m следует округлить до ближайшего стандартного значения:
m, мм
|
1-й ряд – 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16 |
2-й ряд – 3; 3,5; 6; 7; 12 |
При выборе m 1-й ряд следует предпочитать 2-му.
2.9. Определение коэффициента смещения инструмента
Смещение в червячных передачах позволяет обеспечить стандартное или заданное значение межосевого расстояния. Ввиду использования одного и того же инструмента для нарезания передач со смещением и без нарезание со смещением выполняется только у колеса.
Значение коэффициента смещения инструмента х определяется по формуле
х= аw / m – 0,5(q +Z2). (15)
По условию
неподрезания и незаострения зубьев
колеса значение х
допускается
до
.
Если при
расчёте х
это условие не выполняется, то следует
варьировать значения q
и Z2.
При этом Z2
рекомендуется
изменять в пределах 1…2 зубьев, чтобы
не превышать допустимое отклонение
передаточного числа в 4 %. Следует
отметить, что положительные смещения
повышают прочность зубьев колеса.
Что касается коэффициента диаметра червяка q, то его значение при корректировке рекомендуется принимать из стандартного ряда при соблюдении условия q > 0,25Z2 :
q |
1-й ряд – 6,3; 8; 10; 12,5; 16 |
2-й ряд – 7,1; 9; 11,2; 14; 18 |
При выборе q 1-й ряд следует предпочитать 2-му.
Если изменение q и Z2 не позволяет ввести значение х в требуемые пределы, допускается изменить модуль m, приняв его из соседних значений стандартного ряда.
