4.5 Пример

Дано: U = 19,6 - передаточное отношение ступени; T₁=39,4 Нм - крутящий момент на валу червяка; ω₁=150,7 рад/с - угловая скорость вращения червяка; T₂=553,2 Нм - крутящий момент на валу червячного колеса; ω₂=7,69 рад/с - угловая скорость вращения червячного колеса. Срок службы передачи L= 5 лет; К_сут=0,29; К_год=0,3.

Решение:

Выбор материала.

Т.к. к редуктору не предъявляется никаких требований, то выбираем:

• материал червяка Сталь 45 (с твердостью HRC45 и последующим шлифованием);

• материал колеса БрА9Ж3Л (отливка в кокиль)

Предварительно принимаем скорость скольжения _s5 м/с. И по таблице 4.2 находим [_H]=155 МПа.

Допускаемое напряжение изгиба определяем:

МПа

При u=19,6 принимаем число заходов червяка z₁=2

Тогда число зубьев червячного колеса

z₂=u z₁=2 19,6=39,2

Округляем до стандартного z₂=40. Проверяем передаточное отношение

Ошибка:

<4%

Принимаем q=10. Предварительно принимаем коэффициент нагрузки K=1,2.

Рассчитываем межосевое расстояние:

мм

мм

Модуль определяем:

мм.

По таблице 3, принимаем стандартные значения m=8, q=10.

Уточняем межосевое расстояние

мм.

Наименование показателя	Червяк	Червячное колесо
Делительный диаметр	мм.	мм
Диаметр вершин
Диаметр впадин		мм
Делительный угол подъема	1119' (таблица 4.6)	—
Длина нарезанной части шлифованного червяка	при z1=1…2 для шлифуемых и фрезеруемых червяков длина должна быть увеличена: при m≤10 на 25 мм. В связи с чем b1=107,2+25=132,2133
Наибольший диаметр червячного колеса	—	мм
Ширина венца червячного колеса		при z1=1…3

Уточняем окружную скорость:

м/с

Уточняем скорость скольжения:

м/с

где γ=11º19` (таблица 4.6, при z₁=2 и q=10)

Принимаем степень точности 7 (таблица 4.10).

Силовой расчет

Силы, действующие в зацеплении.

Наименование нагрузки	Червяк, Н	Червячное колесо, Н
Окружная
Радиальная
Осевая

Проверочный расчет

Приведенный коэффициент трения f'=0,024 и приведенный угол трения ρ^’=1°27’ (таблица 4.7, при _ск=6,15 м/с)

Уточняем КПД:

Коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий:

Принимаем =86 (таблица 4.8, при z₁=2 и q=10).

Принимаем χ=1 (таблица 4.9, при «редких пусках», нагрузка «постоянная», время работы t=C_сут·24=0,29·24=6,96 ч.)

Коэффициент учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении Принимаем (таблица 4.10, при степени точности 7 и _ск=6,15 м/с).

Коэффициент нагрузки:

Контактные напряжения:

МПа

Условие прочности выполняется (где [_H]=155 МПа.)

Проверка прочности зубьев на изгиб

Эквивалентное число зубьев, определяемое по формуле:

Коэффициент формы зуба Y_F=2,24 (таблица 4.11).

Проверка прочности зубьев осуществляется по следующему условию:

[_0F]

Условие прочности выполнено.