Оск 20. Упрощенный проверочный расчет на изгиб зубьев червячного колеса

Напряжения изгиба зубьев червячного колеса:

σ_F2 ≈ 12 T₂K / q z₂ m ³Y₂ ≤ σ_FP2

или

σ_F2 ≈ (40 ± 10) T₂ / q z₂ m ³ ≤ σ_FP2 ,

где T₂ − момент сил на колесе, Н∙мм;

K − коэффициент увеличения напряжений из-за износа; K = 1…1,25;

q − коэффициент диаметра червяка;

z₂ − число зубьев колеса;

m − модуль зацепления;

Y₂ − коэффициент формы зуба колеса; усреднено Y₂ ≈ 0,375 ± 0,005;

σ_FP2 − допускаемые напряжения изгиба материала зубьев червяч-ного колеса, МПа.

Оск 21. Проектирование и конструирование входных валов−шестерен и червяков

d_СМ ≥ 1,1 (Т₁ / 0,2)^1/3 [τ] ≈ d_д

(здесь Т₁ − момент сил на валу, Н∙мм; [τ] − допускаемые касательные напряжения для материала вала: [τ] ≈ 20 МПа для Ст.5 и 30 и > − для стали 30ХГТ; d_д − диаметр консоли вала ротора электродвигателя, мм);

d_к ≈ (2…5) + d_СМ ; d_п ≈ (2…5) + d_к , согласуется с подшипником;

d_пр≈(2…5) + d_п ; 3В− зубчатый (цилиндрический, конический, чер-

вячный) выступ; ℓ_см ≈ 1,5 d_см − согласуется с полумуфтой; ℓ_к ≈ (5…10); ℓ_п ≈ d_п − согласуется с подшипником; ℓ_пр ≈ (5…15); для червяка ℓ_пр находится из условия ℓ_пр ≈ 0,5 [d_am2 + (5…10) − b]; d_am2 − наибольший диаметр червячного колеса; b − продольный размер зубчатого выступа;

σ_прi = σ_эi = (σ_иi² + 3 τ_i² )^1/2 ≤ [σ_и]

(здесь σ_иi = F x_i / 0,1d_i ³ ; τ_i = T₁/ 0,2 d_i ³ ; [σ_и] − допускаемые нормальные напряжения: [σ_и] ≈ 225 для Ст.5 и [σ_и] = 760 МПа для стали 30ХГТ).

Для цилиндрических валов-шестерен F = 0,5 T₁/ d cos20º cosβ , H;

для конических валов-шестерен F = 0,5 T₁/ d_m cos20º cosβ_m, H;

для червяков F = 0,5T₂ /d₂ cos20º cos (90º−β) = 0,5T₁ u₁₂ η₁₂ / d₂ cos20º

cos (90º−β), где u₁₂ и η₁₂ − передаточное число и КПД зацепления.

Опасное сечение там, где (σ_иi² + 3 τ_i² )^1/2 имеет наибольшее значение; вероятно сечение А-А или Б-Б.

Оск 22. Проектирование и конструирование выходных валов одноступенчатых цилинд-рических, конических и червячных редукторов

3

d _СМ ≥1,1 Т₂/0,2 [τ] – согласуется с соединительной полумуфтой,

где Т₂ – момент сил на валу, Н∙ мм (далее см. ОСК21);

d_к ≈ d_см + (2...5); d_п ≈ (2...5) + d_к (согласуется с подшипником);

d_пpп ≈ d_прл ≈ (2...5) + d_п; d_б = d_пpп + (6...12); d_кол = d_пpп + (3...6);

ℓ_см ≈ 1,5 d_см – согласуется с полумуфтой; ℓ_к ≈ 10; ℓ_п ≈ d_п – согласуется с подшипником; ℓ_пp ≈ (10...15); ℓ_б = (5...10); ℓ_кол = в_ст − толщина колеса в зоне ступицы; d_прл = d_пpп + ℓ_б; для вала червячного колеса ℓ_прл + ℓ_кол + ℓ_б + + ℓ_пpп ≈ ℓ ≈ d_a1 + (10...30), где d_a1 – диаметр окружности головок червяка; возможно (если D > d_a1), то ℓ = D + (5…15), где D – наружный диаметр подшипника червяка (далее см. ОСК21);

τ = Т₂ /0,2d ³_кол .

Для валов цилиндрических редукторов F = 0,5T₂ / d₂ cos 20°cosβ ;

для валов конических редукторов F = 0,5T₂ /d_m1 cos 20°cosβ_m ;

для валов червячных F = 0,5T₂ / d₂ cos 20°cos (90°−β),H .