- •Isbn 5-7723- Севмашвтуз, 2006
- •Введение
- •1 Механические передачи
- •1.1 Общие сведения о механических передачах
- •1.2 Классификация механических передач
- •1.3 Основные характеристики механических передач
- •2 Зубчатые передачи
- •2.1 Общие сведения о зубчатых передачах
- •2.2 Классификация зубчатых передач
- •2.3 Конструкция зубчатых колес
- •2.4 Способы нарезания зубьев
- •2.5 Нормы точности
- •2.6 Основные геометрические и кинематические характеристики эвольвентных цилиндрических зубчатых передач
- •2.7 Силы и напряжения в зубчатом зацеплении
- •2.8 Критерии работоспособности зубчатых передач
- •2.9 Материалы зубчатых колес
- •2.10 Допускаемые напряжения
- •2.10.1 Допускаемое контактное напряжение
- •2.10.2 Допускаемые напряжения изгиба
- •2.11 Проектировочный расчет цилиндрических зубчатых передач
- •2.11.1 Исходные данные для проектировочного расчета
- •2.11.2 Предварительные расчеты
- •2.11.3 Коэффициент нагрузки
- •2.11.4 Последовательность расчета
- •2.11.5 Проверочный расчет на контактную выносливость
- •2.11.6 Проверочный расчет на выносливость при изгибе
- •3 Червячные передачи
- •3.1 Общие сведения о червячных передачах
- •3.2 Классификация червячных передач
- •3.3 Основные геометрические и кинематические характеристики червячных передач
- •3.4 Силы в червячной передаче
- •3.5 Критерии работоспособности червячных передач
- •3.6 Материалы червячной пары и допускаемые напряжения
- •3.6.1 Материалы червячных колес
- •3.6.2 Материалы червяков
- •3.6.3 Допускаемые напряжения
- •3.7 Проектировочный расчет червячных передач
- •3.7.1 Исходные данные
- •3.7.2 Последовательность расчета
- •3.7.3 Проверочный расчет червячной передачи
- •4 Ременные передачи
- •4.4 Материалы шкивов
- •4.5 Основные геометрические и кинематические характеристики ременных передач
- •4.6 Критерии работоспособности ременных передач
- •4.7 Проектировочный расчет клиноременных передач
- •4.7.1 Исходные данные
- •4.7.2 Расчет параметров передачи
- •4.7.3 Силы, действующие на валы
- •5 Цепные передачи
- •5.2 Цепи цепных передач
- •5.3 Особенности конструирования и эксплуатации цепных передач
- •5.4 Материалы звездочек цепных передач
- •5.5 Критерии работоспособности цепных передач
- •5.6 Основные геометрические и кинематические характеристики цепных передач
- •5.7 Проектировочный расчет цепных передач
- •5.7.3 Проверочный расчет цепной передачи
- •Цепи приводные роликовые и втулочные (по гост 13568-97)
- •6 Валы и оси
- •6.1 Общие сведения
- •6.2 Конструктивные элементы валов и осей
- •6.3 Критерии работоспособности валов
- •6.4 Проектировочный расчет валов
- •6.5 Проверочный расчет на статическую прочность
- •6.6 Проверочный расчет на усталостную прочность
- •7 Подшипники
- •7.1. Подшипники скольжения
- •7.1.1 Общие сведения
- •7.1.2 Подшипниковые материалы
- •7.1.3 Конструкция корпусов подшипников
- •7.1.4 Конструкция вкладышей
- •7.1.5 Критерии работоспособности и расчета подшипников скольжения
- •7.1.5.1 Проверочный расчет по допускаемым давлениям в подшипнике
- •7.1.5.2 Проверочный расчет на нагрев и скорость износа
- •7.2. Подшипники качения
- •7.2.1 Общие сведения
- •7.2.2 Классификация подшипников качения
- •7.2.3 Основные типы подшипников качения
- •7.2.4 Обозначение подшипников качения
- •7.2.5 Критерии работоспособности и расчета подшипников качения
- •7.2.5.1 Подбор подшипников
- •7.2.6 Крепление наружных и внутренних колец подшипников
- •7.2.7 Способы установки подшипников
- •8 Муфты
- •8.1 Общие сведения
- •8.2 Постоянные муфты
- •8.2.1 Жесткие муфты
- •8.2.2 Компенсирующие муфты
- •8.2.3 Упругие муфты
- •8.3 Сцепные управляемые муфты
- •8.3.1 Сцепные управляемые муфты зацепления
- •8.3.2 Фрикционные муфты
- •8.4 Самодействующие муфты
- •8.4.1 Предохранительные муфты
- •8.4.2 Обгонные муфты
- •8.4.3 Центробежные муфты
- •8.5 Подбор муфт
- •Список литературы
- •Бабкин Александр Иванович
- •Сдано в производство Подписано в печать
- •164500, Г. Северодвинск, ул. Воронина, 6.
3.7.3 Проверочный расчет червячной передачи
3.7.3.1 Проверочный расчет на контактную прочность
По полученному значению уточняют допускаемое напряжение (см. п. 3.6.3).
Вычисляют расчетное контактное напряжение:
,
где = 5350 – для эвольвентных, архимедовых и конволютных червяков, = 4340 – для передач с нелинейчатыми червяками (образованными конусом или тором);
– коэффициент нагрузки.
Окружная скорость червячного колеса, м/с:
.
При постоянном режиме нагружения, обычной точности изготовления и выполнении условия жесткости червяка принимают: = 1 при м/с. При м/с значение принимают по табл. 3.2.
Таблица 3.2
Степень точности по ГОСТ 3675-81 |
Значения при v, м/с |
|||
3 |
5 |
8 |
10 |
|
7 |
1,06 |
1,08 |
1,13 |
1,16 |
8 |
1,06 |
1,10 |
1,15 |
1,19 |
9 |
1,06 |
1,11 |
1,18 |
1,22 |
Примечание: Допускается недогрузка передачи ( ) не более 15% и перегрузка ( ) до 5%. Если условие прочности не выполняется, то следует выбрать другую марку материала венца червячного колеса и повторить весь расчет передачи.
3.7.3.2 Проверочный расчет на изгибную прочность
Расчетное напряжение изгиба:
,
где – коэффициент нагрузки, значения которого вычислены в п. 3.7.3.1;
– коэффициент формы зуба колеса, который выбирают по табл. 3.3, в зависимости от приведенного числа зубьев .
Таблица 3.3
|
20 |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
35 |
37 |
|
1,98 |
1,88 |
1,85 |
1,80 |
1,76 |
1,71 |
1,64 |
1,61 |
|
40 |
45 |
50 |
60 |
80 |
100 |
150 |
300 |
|
1,55 |
1,48 |
1,45 |
1,40 |
1,34 |
1,30 |
1,27 |
1,24 |
3.7.3.2 Тепловой расчет
Червячный редуктор в связи с невысоким КПД и большим выделением теплоты проверяют на нагрев.
Мощность на червяке, Вт:
.
Температура нагрева масла (корпуса) при установившемся тепловом режиме без искусственного охлаждения:
.
Температура нагрева масла (корпуса) при охлаждении вентилятором:
,
где – коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора в металлическую плиту или раму; °С – максимальная допустимая температура нагрева масла (зависит от марки масла).
Поверхность охлаждения корпуса (м2) равна сумме поверхности всех его стенок за исключением поверхности дна, которой корпус прилегает к плите или раме. Приближенно площадь (м2) поверхности охлаждения корпуса можно принимать в зависимости от межосевого расстояния:
, мм |
80 |
100 |
125 |
140 |
160 |
180 |
200 |
225 |
250 |
280 |
, м2 |
0,16 |
0,24 |
0,35 |
0,42 |
0,53 |
0,65 |
0,78 |
0,95 |
1,14 |
1,34 |
Для чугунных корпусов при естественном охлаждении коэффициент теплоотдачи Вт/(м2∙°С) (большие значения при хороших условиях охлаждения).
Коэффициент при обдуве вентилятором:
|
750 |
1000 |
1500 |
3000 |
|
24 |
29 |
35 |
50 |
Здесь – частота вращения вентилятора, об/мин. Вентилятор обычно устанавливают на валу червяка: .