2.11.5 Проверочный расчет на контактную выносливость

Проверочный расчет проводят по зависимости:

,

где осредненные значения коэффициента равны 9600 и 8400 для прямозубых и косозубых передач соответственно.

Если расчетное напряжение меньше допускаемого в пределах 15...20 % или больше в пределах 5%, то ранее принятые параметры передачи принимают за окончательные. В противном случае необходим пересчет.

2.11.6 Проверочный расчет на выносливость при изгибе

Проверочный расчет проводят для зубьев шестерни и колеса.

Согласно условию прочности напряжение изгиба в опасном сечении на переходной поверхности (выкружке) зуба не должно превышать допускаемого напряжения :

,

где  – коэффициент нагрузки, учитывающий влияние динамических и дополнительных (внутренних) нагрузок, возникающих в зацеплении (см. п. 2.11.3);

 – коэффициент, учитывающий влияние на напряжение изгиба формы зуба, перекрытия и наклона зубьев (способ определения приведен в табл. 2.9);

 – окружная сила (см. п. 2.11.4.8).

Таблица 2.9

_{Определение коэффициента}

Параметр	Обозначение	Метод определения
Коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжения		По рис. 2.14 в зависимости от приведенного числа зубьев : 4,02 3,88 3,8 3,75 z 40 50 63 71
Коэффициент, учитывающий наклон зуба
Коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев		= 0,8 (для прямозубых передач), = 0,65 (для косозубых передач).
Рис. 2.14. Зависимость коэффициента формы зуба от приведенного числа зубьев и коэффициента смещения инструмента x

3 Червячные передачи

3.1 Общие сведения о червячных передачах

Червячная передача (рис. 3.1) служит для передачи механической энергии между перекрещивающимися валами. Червячную передачу относят к зубчато-винтовым передачам, имеющих характерные черты зубчатых и винтовых передач. Она состоит из червяка 1 и червячного колеса 2. Червяк представляет из себя винт со специальной резьбой, червячной колесо – это зубчатое колесо с зубьями, нарезанными по дуге.

Изобретение червячной передачи приписывают Архимеду.

Рис. 3.1. Червячная передача

При работе червячной передачи червяк создает движение по принципу винтовой пары, толкая вместо гайки зубья червячного колеса, заставляя колесо вращаться. Особенность работы червячной передачи – червяк и червячное колесо вращаются в разных плоскостях, поэтому витки червяка скользят по зубьям колеса.

Достоинства червячных передач:

• Большие передаточные числа: u=14…63 (до 80). Уникальные червячные передачи могут иметь u до 1000;

• Компактность – из-за возможности использовать одну ступень с большим передаточным числом вместо двух-трех ступеней зубчатой передачи;

• Плавность и малошумность работы;

• Надежность и простота обслуживания;

• Самоторможение передачи.

Недостатки червячных передач:

• Большие потери на трение, низкий КПД (70-90%);

• Необходимость применения дорогих антифрикционных материалов;

• Необходимость применения сложного инструмента для изготовления;

• Значительный нагрев при работе.

Область применения червячных передач: подъемно-транспортные машины, станки, редуктора (около 50% всех редукторов общепромышленного применения).