5. Измерение размеров
5.1. Определить межосевое расстояния передачи awпутем косвенных измерений размеров корпуса (Приложение 2, рисунок П2.2). Рассчитанное по результатам измерений межосевое расстояние согласовать со стандартом ГОСТ 2144-76 (в редакции 92г) (Приложение 3, таблица П3.2) и занести в таблицу 1 отчета.
5.2. Сосчитать число зубьев червячного колеса Z2и занести в таблицу 1 отчета.
5.3. Определить число витков (заходов) червяка Z1(Приложение 2, рисунок П2.2).
5.4. Определить шаг винтовой линии червяка P. Для этого с целью увеличения точности замера измерить несколько шагов (Приложение 1, рисунок П1.3). Обратить внимание на необходимость установки ножек штангенциркуля в точкиAиB. Получим шаг
,
где k– число замеренных шагов;
L– расстояние вдоль оси червяка между одноименными точкамиA1-го иBk-го шагов.
5.5. Измерить наружный диаметр червяка da1.
Все полученные размеры занести в таблицу П4.1 (Приложение 4).
6. Расчет размеров.
6.1. Определить передаточное число передачи
.
(1)
Передаточное число согласовать со стандартом (Приложение 3, таблица П3.1)
6.2. По измеренному шагу Pопределить осевой модуль
. (2)
Из стандарта (Приложение 3, таблица П3.3) выбрать ближайшее значение осевого модуля m.
6.3. Определить наружный диаметр червяка
,
отсюда найти диаметра делительной окружности червяка
.
(3)
6.4. Из формулы диаметра делительной окружности червяка
определить коэффициент делительной окружности червяка
.
(4)
и согласовать его со стандартным значением и соответствием модулю и числу витков червяка (Приложение 3, таблица П3,3)
6.5. Определить коэффициент сдвига инструмента
. (5)
Проконтролировать правильность замеров
и расчетов. Коэффициент сдвига инструмента
должен лежать в интервале
.
6.6. Определить угол подъема винтовой линии червяка на делительном диаметре
. (6)
6.7. Определить угол подъема винтовой линии червяка на начальном диаметре
.
(7)
6.8. Определить диаметр начальной окружности червяка
. (8)
6.9. Определить диаметр окружности впадин червяка
. (9)
6.10. Определить диаметры колеса:
диаметр делительной окружности колеса
; (10)
диаметр начальной окружности колеса
;
(11)
диаметр окружности выступов колеса
; (12)
диаметр окружности впадин колеса
. (13)
6,11 . Определить высоту зуба
, (14)
где C= 0,2 – коэффициент радиального зазора
Все рассчитанные размеры занести в таблицу П4.1 (Приложение 4).
7. Расчет энергетических, кинематических и силовых параметров
Для расчета указанных параметров студенту выдается индивидуальное задание из приложения 7 по номеру в списке состава группы у преподавателя.
7.1. Крутящий момент на входном валу (на валу червяка)
Нм, (15)
где P1– мощность на входном валу, квт,
n1– частота вращения входного вала, об/мин. Обе величины заданы в приложении.
7.2. Скорость скольжения в зацеплении как скорость перемещения поверхности витка червяка относительно зуба колеса (рис.7.1)
м/с, (16)
или
м/с, (17)
где dw1– диаметр начальной окружности червяка, мм.
w– угол подъема винтовой линии червяка
на начальной окружности.
n1– частота вращения червяка.
V1иV2– окружные скорости червяка и колеса.
7.3. По скорости скольжения из таблицы П3.4 (Приложение 3) определить приведенный угол трения .
7.4. Коэффициент полезного действия червячной передачи
Рисунок 7.1
,
(18)
где φприведенный угол трения в зацеплении, определяется по таблице П 3.4.
7.5. Мощность на выходном валу (на валу червячного колеса)
квт. (19)
7.6. Частота вращения выходного вала
об/мин. (20)
7.7. Крутящий момент на выходном валу
квт, (21)
или
квт. (22)
Следующим этапом определить усилия, действующие в червячном зацеплении и их направление.
7.8. Окружное усилие на червяке
Н. (23)
7.9. Окружное усилие на колесе
Н. (24)
7.10. Осевое усилие на червяке
. (25)
7.11. Осевое усилие на колесе
. (26)
7.12. Радиальное усилие на червяке и на колесе
. (27)
Определить направление усилий можно, задавшись направлением вращения червяка при заданном направлении винтовой линии (Приложение 2, рис.П2.1). Прежде определим направление вращения колеса. Для этого воспользуемся следующим способом. Остановим колесо, и будем вращать червяк в выбранном направлении. При правой винтовой линии и направлении вращения, показанном на рис.П2.1 червяк будет ввинчиваться как винт в гайку, перемещаясь влево. Далее, не вращая, червяк, переместим его в первоначальное положение. При этом колесо провернется. Направление проворота колеса покажет направление его вращения.
Выбор и определение направления вращения червяка и колеса позволит определить направление действующих в зацеплении усилий.
При ведущемчервяке:
окружное усилиеFt1, действующее на червяк, направленопротивнаправления его вращения;
осевое усилиеFA2, действующее на колесо, равно окружному усилию червякаFt1 и направлено в противоположную сторону;
окружное усилиеFt2, действующее на колесо, направленопонаправлению его вращения;
осевое усилиеFA1, действующее на червяк, равно окружному усилию колесаFt2 и направлено в противоположную сторону;
радиальные усилияFR1, действующее на червяк, иFR2, действующее на колесо, равны между собой и направлены к центру рассматриваемого элемента.
Полученные значения занести в таблицу П4.2 (Приложение 4), а действующие усилия показать на кинематической схеме (Приложение 2, рисунок П2.1).