4 Расчет червячной передачи

(Выборка из - Курсовое проектирование деталей машин : [Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов] / С. А. Чернавский [и др.]. - 2-е изд. , перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1988. - 414 с)

4.1 Выбор материала

Материал применяемый для червяка – Сталь 45, 50 (или какая другая сталь, что не особо влияет на дальнейший расчет), твердостью HRC45…50 – при закалке, HRC45…50 – при закалке и цементации.

Материал, применяемый для венца червячного колеса необходимо выбрать из таблицы 1 или 2.

• Для оловянистых бронз: Предварительно, принимается скорость скольжения в зацеплении _s5 м/с. При длительной работе (частый случай), допускаемые контактные напряжения [_H] определяется по:

, МПа (4.1)

где [_H]' - основные допускаемые напряжения (таблица 4.1), МПа;

K_HL – коэффициент долговечности (минимальное значение 0,67; максимальное значение 1,15).

Таблица 4.1 – Механические характеристики, основные допускаемые напряжения [_H]', основные допускаемые напряжения изгиба [_0F]' и [_-1F]' для материалов червячных колес, МПа

Марка бронзы или чугуна	Способ отливки	Пределы		Допускаемые напряжения при твердости червяка
				HRC<45			HRC45
		прочнос-ти, в	текучес-ти, т	[0F]'	[-1F]'	[H]'	[0F]'	[-1F]'	[H]'
БрО10Ф1	П	200	100	45	30	135	55	40	168
БрО10Ф1	К	255	147	57	41	186	71	51	221
БрО10Н1Ф1	Ц	285	165	64	45	206	80	56	246
БрО5Ц5С5	П	150	80	35	25	111	45	32	133
БрО5Ц5С5	К	200	90	45	32	132	53	38	159
БрА9Ж3Л	К	490	236	85	69	-	108	83	-
БрФ10Ж4Н4Л	П, К	590	275	101	81	-	130	98	-
Примечание: К – отливка в кокиль, П – отливка в песчаную форму, Ц – отливка центробежная

Коэффициент долговечности

(4.2)

где N_ - суммарное число циклов перемены напряжений (максимальное значение 2510⁷, при больших значениях, округлять то максимального), определяется:

- для не реверсивной передачи:

(4.3)

- для реверсивной передачи:

(4.4)

где n₂ – частота вращения червячного колеса, об/мин;

t – срок службы передачи, ч.

(4.5)

где L – срок службы передачи, лет;

К_г – коэффициент использования времени, годовой;

К_с – коэффициент использования времени суточный.

• Для безоловянистых бронз: Предварительно, принимается скорость скольжения в зацеплении _s5 м/с. При длительной работе (частый случай), допускаемые контактные напряжения [_H] определяется по таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Безоловянистые бронзы

Материал венца червячного колеса	Способ отливки	[σH], МПа, при ск, м/с
		0,5	1	2	3	4	6	8
БрА9ЖЗЛ	В кокиль	182	179	173	167	161	150	138
БрА10Ж4Н4Л	В кокиль	196	192	187	181	175	164	152

Допускаемые напряжение изгиба определяется по формуле:

, МПа (4.6)

где К_FL – коэффициент долговечности (при ручном приводе К_FL=1,5; при машинном приводе и длительной работе К_FL=0,543)