5.1.2. Червячные передачи

а) Допускаемые контактные напряжения для червячных передач с колёсами из бронз средней прочности с достаточным сопротивлением заеданию (оловянистые и аналогичные им бронзы) выбирают из условия сопротивления материала поверхностной усталости

Здесь большие значения коэффициентов принимают для закаленных до твердости шлифованных и полированных червяков;- предел прочности;- коэффициент долговечности, для передач при длительной постоянной нагрузке.

б) Для твердых (безоловянистых) бронз и чугунов допускаемые контактные напряжения выбирают из условия сопротивления заеданию и зависимости от скорости скольжения ; для бронзовых колес; для чугунных колес. Скорость скольжения при проектном расчете прини­мается равной.

5.2. Допускаемые напряжения изгиба

5.2.1. Зубчатые передачи

Для зубчатой передачи допускаемые напряжения изгиба определяют раздельно для шестерни и колеса по формуле

где - базовый предел выносливости зубьев по напряжению изгиба (значения определяют экспериментально на зубчатых колесах; рекомендации, выработанные на базе таких экспериментальных исследований, приведены в табл. 5.2);- коэффициент, учитывавший влияние двустороннего приложения (реверсирования) нагрузки;- для зубьев, работающих одной стороной;- для зубьев, работающих двумя сторонами (большие значения коэффициента принимают для зубьев с поверхностным упрочнением);- коэффициент долговечности (для передач при длительной постоянной нагрузке);- коэффициент безопасности,

Здесь - коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатого колеса и ответственность зубчатой передачи; определяется по табл. 5.2;- коэффициент, учитывающий способ получения заготовки (для поковок и штамповок;для проката;для литья).

При проектировочном расчете на выносливость зубьев при изгибе (расчете открытых передач) допускаемое изгибное напряжение можно определить по следующей приближённой формуле согласно ГОСТ 21354-75:

причём для реверсивных передач необходимо уменьшить на 25%.

5.2.2. Червячные передачи

а) Допускаемые напряжения изгиба для бронзовых червячных колёс определяется по формуле

,

где и - пределы текучести и прочности;

- коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки; - коэффициент долговечности (определяются так же, как и для зубчатой передачи).

б) Допускаемые напряжения для чугунных колёс определяются по формуле

,

где - предел прочности при изгибе.

При использовании закалённых до твёрдости HRC>45 шлифованных и полированных червяков допускаемые напряжения изгиба для бронзовых и чугунных колёс в связи с меньшим износом зубьев рекомендуется повышать на 25%.

6. Пример расчёта зубчатых передач редуктора

Подобрать электродвигатель, рассчитать закрытую и открытую передачи одноступенчатого конического редуктора с цилиндрической шестернёй на выходном валу по следующим данным: крутящий момент на выходном валу при частоте вращения; число зубьев цилиндрической шестерни открытой передачи; редуктор нереверсивный, предназначен для длительной эксплуатации при постоянном режиме нагружения, все колёса прямозубые (рис. 6.1).

6.1. Подбор электродвигателя

6.1.1. Потребляемая мощность (Вт) привода (мощность на выходе) определяем по формуле

6.1.2. Потребляемая мощность электродвигателя

,

где - КПД редуктора.

Коэффициент полезного действия редуктора определён с учётом потерь в отдельных парах кинематической цепи:

.

Здесь - КПД зубчатой передачи,- КПД пары подшипников качения,- КПД муфты, ориентировочные значения которых приводятся в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Тип передачи	Закрытая	Открытая
Зубчатая передача: цилиндрическая коническая	0,96…0,98 0,85…0,97	0,93…0,95 0,92…0,94
Червячная (закрытая) при числе витков червяка:	0,66…0,70 0,70…0,75 0,80…0,85 0,85…0,90	- - - -
Муфта соединительная	0,98
Подшипники качения (одна пара)	0,99

Принимая (см. табл. 6.1), для КПД редуктора имеем

,

6.1.4. Выбор электродвигателя

По величине потребляемой мощности и частоты вращения по табл. 6.2 принимаем электродвигатель серии 4А тип 160S8 с мощностьюи асинхронной частотой вращения.

Основные размеры электродвигателей единой серии 4А приведены на рис. 6.2 и табл. 6.3.

Таблица 6.2

Рис. 6.2

6.1.5. Передаточное число редуктора

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного (см. табл. 1.2) u =2. Отклонение от требуемого значения находится в пределах 3%, что в пределах допустимого.