2.4. Проверочный расчет на контактную прочность

Расчетное контактное напряжение _H, МПа, определяем по формуле, подобной формуле:

где q–	коэффициент диаметра червяка, q= 10;
Z2 –	число зубьев колеса, Z2 = 40;
a –	стандартное межосевое расстояние, a= 80 мм;
Kн–	коэффициент нагрузки, Kн= 1,15;
–	вращающий момент на червячном колесе, Нм.

Условие контактной прочности выполняется.

2.5. Определение сил в червячном зацеплении

• Окружная сила на колесе , Н, равная осевой силе на червяке, Н:

;

здесь –	вращающий момент на колесе, Нм;
d2–	диаметр делительной окружности колеса, d2= 126 мм.

• Окружная сила на червяке , Н, равная осевой силе на колесе, Н:

;

здесь –	вращающий момент на червяке, Нм;
–	диаметр делительной окружности червяка, = 31,5 мм.

• Радиальная сила ,Н:

.

На схеме червячной передачи (рис. 3) показываем векторы этих сил согласно образцу (см. рис. 10).

2.6. Проверочный расчет на изгибную прочность зубьев колеса

Определение изгибных напряжений , МПа, производим по формуле, подобной формуле:

где YF –	коэффициент, учитывающий форму зуба, YF= 1,6;
–	вращающий момент на червячном колесе, Нм;
KF–	коэффициент нагрузки, KF= 1,15;
 –	угол подъема винтовой линии червяка, =1120; cos 1120 = 0,981;
m–	модуль зацепления, m= 3,15 мм;
d2 –	диаметр делительной окружности колеса, d2= 126 мм;
q–	коэффициент диаметра червяка, q= 10.

Условие изгибной прочности выполняется.

3. Расчет цепной передачи (упрощенный)

3.1. Исходные данные для расчета

n₃ – частота вращения вала ΙΙΙ ведущей звездочки, n₃= 46,75 мин^-1;

n₄ – частота вращения вала ΙV ведомой звездочки, n₄= 14,76 мин^-1;

– мощность на валу ведущей звездочки,кВт;

– мощность на валу ведомой звездочки,кВт;

– вращающий момент на валу ведущей звездочки,;

– вращающий момент на валу ведомой звездочки, Нм;

i_ц– передаточное число,i_ц= 3,17;

– требуемый ресурс привода,= 13140 ч.

3.2. Определение основных параметров

3.2.1. Определение числа зубьев ведущей звездочки

Число зубьев ведущей звездочки Z₃выбираем по табл. 18 вза­ви­симости от передаточного числа. Для передаточного числа i_ц = 3,17принимаемZ₃= 25.

3.2.2. Определение числа зубьев ведомой звездочки

= 3,17 ∙ 25 = 79,25, принимаемZ₄= 80.

3.2.3. Определение фактического передаточного числа

.

Определяем отклонение фактического передаточного числа от ранее принятого i_цпо формуле (43):

.

Дальнейший расчет ведем по фактическому передаточному числу i_ц= 3,2.

3.3. Выбор цепи

Для передаваемой мощности _Р3= 1,1 кВт и частоты вращения ведущей звездочкиn₃= 46,75 при числе зубьев_Z3= 25 по табл. 19 вы­бираем приводную роликовую однорядную цепь ПР-19,05–31,8 (ГОСТ 13568 – 97).

Допускаемое давление [p], МПа, в шарнирах выбранной цепи определяем по табл. 20. Дляn₃ = 46,75 мин^-1и шагаt= 19,05 мм допускаемое давление [p] = 35 МПа.

3.4. Определение геометрических размеров (по ГОСТ 591–69)

Диаметры делительных окружностей звездочек , мм:

– ведущей ,

– ведомой .

Диаметры окружностей выступов звездочек , мм:

– ведущей ,

– ведомой .

Межосевое расстояние (предварительное) а, мм:

.

Принимаем а = 762 мм.

3.5. Определение окружной силы, передаваемой цепью

Окружную силу F­_t, Н, вычисляем по формуле, подобной формуле:

^,

где –	вращающий момент на ведущей звездочке, Нм;
–	диаметр делительной окружности ведущей звездочки, = 152,4 мм.

3.6. Определение силы предварительного натяжения цепи

Расчет F₀, Н, производим по формуле (45):

,

где Kf–	коэффициент провисания цепи для угла наклона = 35,Kf= 3;
a–	межосевое расстояние, a= 0,762 м;
q –	масса одного погонного метра цепи, принимаем из табл. 19,q= 1,9 кг;
g –	ускорение свободного падения, g= 9,81 м/с2.

3.7. Определение нагрузки на вал

Согласно формуле (46):

Н,

где - коэффициент нагрузки на вал при= 35°,= 1,15.

3.8. Определение коэффициента запаса прочности цепи

Используем формулу:

,

где Fp –	статистическая разрушающая нагрузка, принимаем из табл. 19 для типоразмера цепи ПР-19,05–31,8 Fp =31800 Н;
Ft–	окружная сила на ведущей звездочке, Ft= 2949 Н;
FV–	нагрузка от динамических сил при движении цепи по замкнутому контуру,

Н,

здесь q–	масса одного погонного метра цепи (см. табл. 19), q= 1,9 кг;
V–	скорость цепи, м/с,

;

F0 –	сила предварительного натяжения цепи, F0= 42,6 Н;
[S] –	допускаемый коэффициент запаса прочности для роли­ковых цепей, находим по табл. 21, [S] = 7,4.

Условия прочности выполняются. Значения параметров ука­зы­ваем на контурной схеме цепной передачи (рис. 4).

Рисунок 4 – Схема цепной передачи, М1:4