3. Расчет червячной передачи.

3.1 Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений

Определим скорость скольжения:

,

где - угловая скорость червяка, с^-1,

Т₃ – крутящий момент на валу червячного колеса, Н∙м,

Примем материал венца червячного колеса латунь БРАЖН 10-4-4 с пределом прочности и текучести . Материал червяка примем сталь 40ХН закаленную до твердости 45…50HRC.

Согласно (1), допускаемые напряжения венца колеса при скорости скольжения 3,7м/с. Срок службы передачи.

Определим срок службы передачи.

- в зацеплении 1 передача.

Определим допускаемые напряжения изгиба:

- эквивалентное число циклов нагружения. Определим срок службы передачи.

3.2 Проектный расчет по контактным напряжениям.

Примем число витков червяка

Число зубьев колеса:

Определяем межосевое расстояние:

где - принятый коэффициент нагрузки.

- принятый коэффициент диаметра червяка.

Принимаем по ГОСТ 2144-93 рекомендуемое значение а_w=180мм .

Определим модуль зацепления.

Примем по ГОСТ 2144-93 .

Коэффициент смещения инструмента:

Определим основные геометрические параметры передачи.

Делительные диаметры:

Диаметры вершин:

;

где - коэффициент высоты головки.

Диаметры впадин:

;

;

где - коэффициент радиального зазора.

Начальный диаметр червяка:

.

Окончательное межосевое расстояние:

Ширина венца колеса:

Делительный угол подъема витка червяка

;

Длина нарезки червяка:

;

Наибольший диаметр колеса:

;

Окружная скорость червяка:

.

Скорость скольжения витков червяка по зубьям колес:

.

Принимаем седьмую степень точности зацепления. Определим усилия, действующие в зацеплении. Окружное усилие:

;

Осевое усилие.

Радиальное усилие:

3.3 Проверочный расчет

По контактным напряжениям:

Выполним проверочный расчет на изгиб:

Определим эквивалентное число зубьев колеса.

Тогда коэффициент формы зуба ,

3.4 Тепловой расчет

Данный расчет ведем по формуле:

где t₀ =20°C,

,

- коэффициент теплоотдачи;

- площадь боковой поверхности редуктора,

- коэффициент, учитывающий теплоотвод в фундаментную плиту,

- допускаемая разность температур редуктора и окружающего воздуха.

.

4. Расчет открытой конической зубчатой передачи.

4.1 Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений.

Примем материал шестерни сталь 45 с твердостью НВ₃=200, а колеса – сталь 45 с твердостью НВ₄=180.

Определяем допускаемые напряжения изгиба по формуле:

где предел выносливости материалов колес при изгибе.

Согласно (1), имеем

К_кс=1 – так как нагрузка односторонняя;

К_FL- коэффициент долговечности.

Где - базовое число циклов для всех сталей.

Определим действительное число циклов нагружения передачи:

Так как число циклов нагружения меньше базового, то К_FL равно:

S_k – коэффициент безопасности.