- •Методические указания к расчету и проектированию
- •Проектирование червячных передач
- •1. Выбор материалов для изготовления червяка и червячного колеса
- •2. Определение допускаемых напряжений
- •2.1. Допускаемые контактные напряжения
- •2.2. Допускаемые напряжения для расчета на изгибную выносливость
- •При реверсивной нагрузке
- •2.3. Предельные допускаемые напряжения для расчета передачи при пиковых нагрузках
- •4. Проектный расчет червячной передачи.
- •4.1. Предварительное значение межосевого расстояния
- •3. Определение коэффициента нагрузки
- •4.2 Расчет числа зубьев червячного колеса
- •4.3 Выбор осевого модуля передачи
- •4.4 Определение коэффициента диаметра червяка
- •4.5. Фактическое значение межосевого расстояния передачи .
- •4.6.Определение геометрических параметров передачи
- •4.7.Определение действительной скорости скольжения в червячном зацеплении
- •5.Проверочный расчет зубьев червячного колеса на изгибную выносливость
- •7.3. Расчет на жесткость
- •8. Тепловой расчет червячного редуктора
- •8.1. Определение фактического значения кпд передачи
- •8.2. Проверка условия работы редуктора без перегрева
- •Пример расчета цилиндрической червячной передачи.
- •1 Выбор материала для изготовления червяка и червячного колеса.
- •2. Определение допускаемых напряжений:
- •2.1. Допускаемые контактные напряжения.
- •3. Определение коэффициента нагрузки.
- •4. Проектный расчет червячной передачи.
- •4.6. Определение геометрических параметров передачи:
- •4.7 Определение действительной скорости скольжения в зацеплении:
- •5. Проверочный расчет передачи на контактную выносливость.
- •6. Проверочный расчет зубьев червячного колеса на изгибную выносливость.
- •8. Проверочный расчет на жесткость.
- •9 Определение прогиба червяка в среднем сечении.
- •10. Тепловой расчет.
- •Литература
3. Определение коэффициента нагрузки
Коэффициент нагрузки для червячных передач
,
Где:
– коэффициент,
учитывающий неравномерность распределения
нагрузки по длине контактных линий;
– коэффициент,
учитывающий динамическую нагрузку,
возникающую в зацеплении.
Поскольку
зубья червячного колеса обладают
способностью прирабатываться, при
постоянной нагрузке (в соответствии с
заданием на курсовое проектирование)
происходит их полная приработка и
Коэффициент зависит в основном от степени точности передачи и от скорости скольжения Vск в зацеплении (см. табл. 3). По СТ СЭВ установлено 12 степеней точности для червячных передач. Для силовых передач предназначаются степени от 5 до 9-ой в порядке убывания точности. Для редукторов общего назначения применяют в основном 7 и 8-ю степень точности.
При скоростях скольжения, для которых в таблице 3 значения не указаны, соответствующие точности изготовления передач не применяются. Таким образом таблица 3 может быть также использована для назначения степени точности передачи.
Таблица 3
Коэффициент динамичности нагрузки Кv
Степень точности передачи |
Скорость скольжения Vск, м/с |
|||
до 1,5 |
св.1,5 до 3,0 |
св.3,0 до 7,5 |
св.7,5 до 12 |
|
6 |
-------- |
---------- |
1 |
1,1 |
7 |
1 |
1 |
1,1 |
1,2 |
8 |
1,15 |
1,25 |
1,4 |
-------- |
9 |
1,25 |
---------- |
--------- |
-------- |
4. Проектный расчет червячной передачи.
Заключается в определении главного параметра передачи – межосевого расстояния аw, характеризующего её габаритные размеры, массу и нагрузочную способность из условия контактной прочности. По величине аw определяют (назначают) остальные геометрические параметры червячной передачи.
Для червячной передачи расчет из условия контактной прочности обеспечивает отсутствие не только выкрашивания, но и заедания, приводящего к задирам рабочих поверхностей зубьев червячного колеса.
4.1. Предварительное значение межосевого расстояния
Определяется по формуле:
где:
Z2 – число зубьев червячного колеса;
q – коэффициент диаметра червяка;
– допускаемое
контактное напряжение (см. п. 2)
Т2 – момент сопротивления на валу червячного колеса;
k – коэффициент нагрузки (см. п. 3).
В
формулу следует подставлять
в [МПа],
Т2
– в
,
при этом
будет получено в [мм].
При определении предварительного значения величиной отношения Z2/q задаются из условия достаточной жесткости червяка при изгибе, принимая Z2/q=4,0.
Если проектируемый червячный редуктор предназначен для серийного выпуска, то полученное по формуле значение а΄w округляется до ближайшего значения по ГОСТ 2144-66; 63; 80; 100; 125; (140); 160; (180); 200; (225); 250; (280); 315; (355) мм. Для нестандартных червячных передач это требование не является целым числом миллиметров (желательно из ряда нормальных линейных размеров, см. [1], т.1, стр. 364).
Рис.1. Схема червячной передачи (к проектному расчету)
