экзамен дм / 503680_7370C_otvety_na_bilety_po_dm_i_ok / шпоргалки / 21
.docxВопрос№21
6.8. Критерии работоспособности и расчета
Основными напряжениями, определяющими работоспособность червячных передач, также как и для других типов зубчатых передач являются контактные напряжения и напряжения изгиба. Червячные передачи выходят из строя, как правило, вследствие механического изнашивания, изнашивания при заедании и усталостного изнашивания. Повышенное изнашивание червячных передач связано с большими скоростями скольжения и неблагоприятным направлением скольжения по отношению к линии контакта.
Механическое изнашивание ограничивает срок службы большинства червячных передач. Данный вид изнашивания в значительной мере зависит от следующих факторов:
– смазки;
– неточности монтажа передачи;
– частых пусков и остановов передачи, при которых условия смазки ухудшаются;
– загрязнения смазочного материала;
– повышенной шероховатости поверхности червяка.
Значительное изнашивание, а также погрешности изготовления могут привести к поломке зубьев червячного колеса.
Изнашивание при заедании зависит от материала червячного колеса. При мягком материале червячного колеса (оловянистые бронзы) данный вид изнашивания проявляется в постепенном “намазывании” материала колеса на червяк. В данном случае передача может работать продолжительное время. При твердых материалах колес (алюминевожелезистые бронзы, чугуны) изнашивание сопровождается задиром с последующим быстрым разрушением зубьев червячного колеса.
Усталостное изнашивание главным образом наблюдается в передачах с колесами, изготовленными из бронз, стойких против заедания. Усталостное изнашивание сопровождается выкрашиванием, как правило, зубьев червячного колеса.
При действии больших перегрузок может наблюдаться пластическое разрушение рабочих поверхностей зубьев червячного колеса.
Для предупреждения
заедания ограничивают значения
контактных напряжений и применяют
специальные антифрикционные пары
материалов: червяки изготавливают из
сталей, колеса – из бронзы или чугуна.
Интенсивность механического изнашивания
также зависит от значения контактных
напряжений. Поэтому расчет на контактную
выносливость для червячных передач
является основным расчетом. Расчет по
напряжениям изгиба выполняется в виде
проверочного расчета. Только для
мелкомодульных передач с большим числом
зубьев червячного колеса (
)
напряжения изгиба могут стать решающими.
6.11. Расчет червячных передач на прочность
Проектный
расчет на контактную выносливость
При стальном червяке и бронзовом
(чугунном) колесе межосевое расстояние
,
мм, определяется из условия прочности
по контактным напряжениям по формуле
,
(6.7)
где
,
допускаемое контактное напряжение,
МПа;
– крутящий момент на валу колеса, Н·мм.
Приняв
и коэффициент смещения
,
формулу (6.7) приведем к виду
.
(6.8)
Найденное по формуле (6.8) значение межосевого расстояния округляют по ГОСТ 2144-93 до ближайшего стандартного значения:
1-ый ряд: 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400 мм.
2-ой ряд: 45; 56; 71; 90; 112; 140; 180; 224; 280; 355; 450; 500 мм.
Примечание – Значения ряда 1 следует предпочитать значениям ряда 2.
Затем по рекомендации
(6.1) выбирают стандартный
модуль
и по формуле (6.2)
находят соответствующее значение
коэффициента диаметра червяка
.
При принятых стандартных значениях
,
определяют по формуле (6.3)
коэффициент смещения
.
Затем определяют остальные геометрические
параметры передачи (см. табл. 6.4).
Проверочный расчет на контактную выносливость проводится по следующему условию
.
При проверочном расчете на контактную выносливость и на выносливость при изгибе коэффициент нагрузки уточняется по формуле (6.6).
Расчет на изгибную прочность для червячных передач является проверочным и выполняется по червячному колесу:
,
где
– коэффициент формы зуба червячного
колеса, определяемый в зависимости от
эквивалентного числа зубьев
(табл. 6.9).
Лишь в редких
случаях для открытых передач с ручным
приводом, а также при большом числе
зубьев червячного колеса
> 80 для машинных приводов расчет по
напряжениям изгиба может быть проектным:
.