1.9. Предварительное определение кпд передачи и мощности на червяке
КПД:
(5)
где
-
приведённый коэффициент трения в
зацеплении, определяемый как
Здесь
-
приведённый угол трения
(6)
где
в м/с; большее
значение в круглых скобках брать для
безоловянных бронз, латуней и чугунов.
Примечание: формула (6) даёт удовлетворительные
результаты при
м/с
Мощность
на червяке:
,кВт (7)
1.10. Выбор коэффициента диаметра червяка – q
Для
обеспечения необходимой жёсткости
червяка рекомендуется принимать
коэффициент диаметра червяка
c
округлением до ближайшего стандартного
значения из ряда:
q
=
8; 10; 12,5;
14; 16; 20
(ГОСТ 19672-74).
1.11 Определение коэффициента нагрузки
Коэффициент
нагрузки
(8)
- коэффициент
неравномерности распределения нагрузки
по длине линии контакта вследствие
деформации червяка равен
,
(9)
где
-
коэффициент деформации червяка,
определяемый по эмпирической формуле:
;
(10)
- средняя относительная
нагрузка передачи
Если частота
вращения валов передачи одинакова на
всех ступенях блока нагружения, то
,
где tбл
-
продолжительность блока нагружения.
При использовании в приводе коробки передач или вариатора,
,
(11)
где
-
максимальный длительно-действующий
(расчётный) крутящий момент;
;
и
- соответственно крутящий момент, время
работы и частота вращения на ί-ой
ступени блока нагружения.
При постоянной нагрузке, когда Ti=Tmax, получаем без расчета, что νср=1, Кβ=1
Если режим работы передачи соответствует типовому (рис.1), то средняя относительная нагрузка передачи νср. выбирается из таблицы 3.
Коэффициент
,
учитывающий динамическую нагрузку,
возникающую в зацеплении, зависит от
скорости скольжения рабочих поверхностей
и точности изготовления передачи
может быть определен
по формуле
,
где
-
номер степени точности (табл.2);
в м/с.
1.12. Допускаемые контактные напряжения.
1.12.1 Материал колеса – оловянная бронза
, (14)
где
- допускаемое контактное напряжение
при базовом числе циклов NНО=107
при
шлифованных и полированных червяках с
твердостью HRC
45
при
шлифованных червяках с твердостью
.
(Кп=1,5)
-
коэффициент, учитывающий интенсивность
изнашивания поверхности зуба определяется
в зависимости от скорости скольжения:
При
м/с
;
При
м/с
;
При
м/с
коэффициент
долговечности
(15);
предел
текучести бронзы (по таблице 1).
Эквивалентное
число циклов нагружений зубьев колеса
, (16)
где:
-
суммарное число нагружений зубьев
колеса за весь срок службы передачи.
n2 - частота вращения колеса в мин-1, Lh- ресурс работы передачи в часах.
Примечание:
если частота вращения колеса вращения
на каждой ступени блока нагружения
различная, то
n2i-частота вращения колеса на i-ой ступени нагружения.
Коэффициент эквивалентного режима при постоянной частоте вращения колеса:
(17)
в случае применения в приводе механизма коробки передач или вариатора,
(18)
.
Обозначения в формулах (17) и (18) те же ,что и в формулах (11) и (12).
Если
режим нагружения передачи соответствует
типовому (рис.1), то значение
можно взять
из табл.3 .
Коэффициент эквивалентного режима и средняя относительная нагрузка передачи Таблица 3
Режим |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
μ4 |
1 |
0,38 |
0,20 |
0,107 |
0,036 |
μ9 |
1 |
0.175 |
0,10 |
0,042 |
0,019 |
ср |
1 |
0.75 |
0,5 |
0,5 |
0,3 |
Рис.1
1.12.2 Материал колеса - безоловянная бронза или латунь
Допускаемое
контактное напряжение из условия
отсутствия заедания
, где
-
исходные допускаемые напряжения;
- коэффициент,
учитывающий влияние скорости скольжение
на заедание.
Для
шлифованных и полированных червяков с
твердостью
=300Мпа;
,
где Vcк
в м/с
Для
шлифованных червяков с твердостью
в м/с