2.5. Основные размеры венца червячного колеса Делительный диаметр червячного колеса
d2 = z2m = 40 8 = 320 мм.
Диаметр вершин зубьев червячного колеса
da2 = d2 + 2m = 320 + 2 8 = 336 мм.
Диаметр впадин зубьев червячного колеса
df2 = d2 – 2,4m = 320 – 2,4 8 = 300,8 мм.
Наибольший диаметр червячного колеса
мм.
Ширина венца червячного колеса (см. (4.12) [1])
b2 0,75da1 = 0,75 96 = 72 мм.
Окружная скорость червяка
м/с.
По табл. 4.7 [1] выбираем 7-ю степень точности передачи.
Скорость скольжения
м/с.
При этой скорости [H] 149 МПа (см. табл. 4.9 [1]).
Отклонение
;
к тому же межосевое расстояние по
расчету было получено aw
= 180 мм, а после выравнивания m
и q
по стандарту было увеличено до aw
= = 200 мм, т.е. на 10 %, и пересчет aw
по формуле (4.19) [1] делать не надо, необходимо
лишь проверить Н.
Для этого уточняем КПД редуктора (см.
(4.14)[1]).
При скорости S = 6,15 м/с приведенный коэффициент трения для безоловянной бронзы и шлифованного червяка (см. табл. 4.4 [1])
f’ = 0,020. 1,5 = 0,3 и приведенный угол трения ’ = 143’.
КПД редуктора с учетом потерь в опорах, потерь на разбрызгивание и перемешивание масла
3. Проверочные прочностные расчеты
3.1. Силы в передаче
Силы в зацеплении (рис. 12.24 [1]):
окружная сила на червячном колесе, равная осевой силе на червяке,
H;
окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе,
Н;
радиальные силы на колесе и червяке
Fr2 = Fr1 = Ft2tg = 3220 tg 20 = 1160 Н.
При отсутствии специальных требований червяк должен иметь правое направление витков.
3.2. Проверка зубьев червячного колеса на контактную выносливость
Коэффициент динамичности для 7-й степени точности передачи K = 1,1.
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки ((4.26) [1])
где коэффициент деформации червяка при q = 10 и z1 = 2 по табл. 4.6 [1] = 86. Примем вспомогательный коэффициент x = 0,6 (незначительные колебания нагрузки [1, с. 65]):
Коэффициент нагрузки
KН = KK = 1,04 1,1 1,14.
Проверяем контактное напряжение ((4.23) [1]:
Результат расчета следует признать удовлетворительным, так как расчетное напряжение ниже допускаемого на 13,4 % (разрешается до 15 %).
3.3. Проверочный расчет на контактную статическую
прочность при пиковой нагрузке
Расчетные контактные напряжения по формуле 3.21 [1]
.
Допускаемое контактное напряжение при действии пиковой нагрузки для бронзовых венцов
,
где предел текучести для бронзы Бр.А9ЖЗЛ и диаметре заготовки свыше 120 мм т=200 МПа (табл.3.3 [1])
.
Условие прочности выполняется.
3.4. Проверка зубьев червячного колеса на изгибную
выносливость
Эквивалентное число зубьев
Коэффициент формы зуба по табл. 4.5 [1] YF = 2,24.
Принимаем КF = КН = 1,14.
Напряжение изгиба (см.(4.24) [1])
МПа,
что значительно меньше вычисленного выше [0F] = 53 МПа.
-
Проверочный расчет на изгибную статическую прочность
при пиковой нагрузке
Расчетные изгибные напряжения
.
Допускаемые изгибные напряжения при действии пиковой нагрузки для червячного венца
;
.
Условие прочности выполнено.