2.7. Расчет на прочность

Допускаемые контактные напряжения

Допускаемое контактное напряжение при числе циклов перемены напряжений, равном 10⁷:

Допускаемые контактные напряжения при числе циклов перемены напряжений N_k:

– коэффициент долговечности;

– эквивалентное число циклов нагружения зубьев червячного колеса за весь срок службы передачи;

суммарное число циклов перемены напряжений.

Типовые режимы нагружения: 0―постоянный; I―тяжелый; II―средний равновероятный; III―средний нормальный; IV―легкий; V―особо легкий

, т.к. , то принимаем его равным 1.

=1*0,8*256,5=235,2

Допускаемые напряжения изгиба

Допускаемые напряжения изгиба вычисляют для материала зубьев червячного колеса:

- коэффициент долговечности;

- эквивалентное число циклов нагружения зубьев червячного колеса за весь срок службы передачи.

Предельные допускаемые напряжения:

Проверочный расчет передачи на прочность

Определяем скорость скольжения в зацеплении:

– окружная скорость на начальном диаметре червяка, м/с;

- начальный угол подъема витка.

По полученному значению уточняем допускаемое напряжение .

где

– коэффициент нагрузки.

Окружная скорость червячного колеса, м/с:

– коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения, связанную прежде всего с ошибками шагов зацепления и погрешностями профилей зубьев шестерни и колеса.

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий.

- коэффициент деформации червяка;

Х =0,5 – коэффициент, учитывающий влияние режима работы передачи на приработку зубьев червячного колеса и витков червяка.

205,03≤235,2

Проверочный расчет на прочность зубьев червячного колеса при действии пиковой нагрузки

Действие пиковых нагрузок оценивают коэффициентом перегрузки. К_пер=1,75

Проверка на контактную прочность при кратковременном действии пикового момента.

Для предотвращения остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя контактное напряжение не должно превышать допускаемое напряжение

Допускаемое напряжение:

т.е. при действии пикового момента не произойдет хрупкого разрушения поверхностного слоя.

Проверка зубьев червячного колеса на прочность по напряжениям изгиба под действием пикового момента.

Для предотвращения остаточных деформаций и хрупкого разрушения зубьев напряжение изгиба при действии пикового момента не должно превышать допускаемое

Допускаемое напряжение:

т.е. при действии пикового момента не произойдет хрупкого разрушения зубьев.

Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба

K=1 – коэффициент нагрузки

=1,48 – коэффициент формы зуба колеса (

2.8. Кпд передачи

2.9. Определение сил, действующих при работе передачи

Рисунок 2 – Силы в зацеплении

Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:

Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе:

Радиальная сила:

2.10. Тепловой расчет

Червячный редуктор в связи с невысоким КПД и большим выделением теплоты проверяют на нагрев.

Мощность на червяке:

Т₂ – момент на тихоходном валу;

n₂ – частота вращения на тихоходном валу;

η – КПД .

Температура нагрева масла (корпуса) при установившемся тепловом режиме без искусственного охлаждения:

―максимально допустимая температура нагрева масла;

К_т=15 – коэффициент теплоотдачи;

А=0,53 м²– площадь поверхности охлаждения (выбирается в зависимости от межосевого расстояния;

ψ =0,3 – коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора а металлическую плиту или раму.

Температура нагрева масла (корпуса) при охлаждении вентилятором:

- коэффициент при обдуве вентилятором