3.6. Окружная скорость червяка:

,

где d₁– диаметр делительной окружности червяка;

n₁– частота вращения ведущего вала привода;

v– окружная скорость червяка.

(м/с).

3.7. Скорость скольжения:

,

где v– окружная скорость червяка;

v_ск– скорость скольжения;

 - угол наклона зубьев колеса.

(м/с)

3.8. Степень точности передачи S в зависимости от скорости скольжения:

S= 6

[2, т. 12.8].

3.9. Уточняем допускаемое контактное напряжение:

при v_ск=6,57 [_к]=144 МПа [2, т.12.7].

3.10. Находим коэффициент нагрузки:

k=k_q*k_кц,

где k_q=1 – динамический коэффициент, зависящий от степени точности передачи и скорости скольжения [2, т. 12.10];

k_кц – коэффициент концентрической нагрузки.

k_кц=1+0,4(z₂/)³,

где z₂– число зубьев червячного колеса;

=70 – коэффициент деформации червяка, зависящий от z₁иq[2, т.12.9]

k_кц=1+0,4(40/70)³=1,074.

Тогда коэффициент нагрузки:

k=1*1,074=1,074.

3.11. Проверочный расчет на контактную прочность

,

где _к– контактное напряжение;

[_к] – допустимое контактное напряжение;

q– коэффициент диаметра червяка;

z₂– число зубьев червячного колеса;

а – межцентровое расстояние;

Т₂– крутящий момент на ведомом валу конической передачи.

(МПа).

_к=125,91<[_к] – условие прочности выполняется.

3.12. Конструктивные параметры червячного колеса

• диаметр вала под червячным колесом:

,

где Т₂ – крутящий момент на ведомом валу червячного редуктора;

[_к]=25 МПа – допускаемое напряжение при кручении;

d_в – диаметр вала под червячным колесом.

(мм);

• длина ступицы колеса:

L_ст=(1,21,8)*d_в,

где d_в – диаметр вала под червячным колесом. L_ст =(1,21,8)*47=56,484,6 (мм).

Из условия L_ст>b₂ принимаем L_ст=84 мм;

• диаметр ступицы колеса:

d_ст=(1,61,8)*d_в,

где d_в – диаметр вала под червячным колесом.

d_ст=(1,61,8)*47=75,284,6 (мм).

Принимаем d_ст=80 мм;

• толщина соединяемых деталей венца и диска:

=2*m,

где m – модуль зацепления зубчатых колес.

=2*8=16 (мм);

• толщина диска:

с=0,3*b₂

где b₂ – ширина зубчатого венца.

с=0,3*72=21,6 (мм)

• диаметр расположения облегчающих отверстий принимаем конструктивно

D₀=82 (мм)

• диаметр облегчающих отверстий принимаем конструктивно

d₀=40 (мм)

• количество облегчающих отверстий принимаем конструктивно

i=4

• размер фасок принимаем в зависимости от диаметра вала под колесом

n=3мм [2, т.14.7].

3.13. Расчет соединения червячного колеса с валом

Червячное колесо крепится к валу с помощью призматической шпонки. Шпонка имеет следующие параметры:

b=14 мм – ширина шпонки;

h=9 мм – высота шпонки;

l=70 мм – длина шпонки;

t₁=5,5 мм – глубина паза вала;

t₂=3,8 мм – глубина паза втулки. [2, т. 4.1]

Проведем расчет шпонки на смятие. Напряжение смятия определяется по формуле (18):

,

где [_см]=60-100 МПа – допустимое напряжение смятия.

Площадь смятия определяется формулой:

А_см=l*h₁,

А_см=70*(9-3,5)=245 (мм²).

_{Сила смятия определяется формулой:}

,

(Н).

(МПа).

s_см=35,64<[s_см] – условие прочности выполняется.