Б52. Отличия расчетных формул контактного и изгибного напряжений червячной передачи по сравнению с зубчатой передачей.

Основным является расчет передачи по контактным напряжениям, а расчет по напряжениям изгиба производится как поверочный. Расчет по контактным напряжениям ведется по зубу колеса т.к. оно выполняется из менее прочного материала (бронза, чугун, латунь). Расчет ведется по аналогии с косозубой передачей, при этом для приведенного радиуса кривизны используется диаметр эквив прямозубого цилидрич колеса.

E_пр=2E1E2/(E1+E2)

K_H – коэф расчетной нагрузки.

γ – угол наклона зуба (угол подъема витка спирали)

δ – угол обхвата

2δ=100 градусов (для Насти ) :-*

ε=0.75 – коэффициент, учит уменьшение длины контактных линий в связи с тем, что соприкосновение осуществляется не по полной дуге обхвата. Для проектного расчета передачи условия прочности записывают относит межосевого расстояния

q/z2=0.22…0.4

Расчет на прочность по напряжениям изгиба

Червячное колесо приближенно рассматривается как цилиндрическое косозубое, при этом учитывают:

1. дуговая форма зуба делает червячное колесо прочнее зуба косозубого колеса примерно на 40%

2. Червячная пара сравнительно хорошо прирабатывается

Zv=Z2/cos³γ

Y_F2-коэффициент формы зуба, выбирается по числу зубьев эквив цилиндрич колеса (по Zv)

m_n-модуль нормального сечения

K_F – коэффициент расчетной нагрузки.

Б53. Материал для червяка и червячного колеса.

Червяки изготавливают из углеродистых или легированных сталей. Витки подвергают термообработке до высокой твердости (цементация, закалка) с послед шлифованием. Червячные колеса изготавливают преимущественно из бронзы, реже – из латуни или чугуна. Бронза считается лучшим материалом, но она дефицитная и дорогая. Например, Бр. ОФ10-1, Бр. ОФН. Их применение ограничено большими скоростями скольжения

V_s= 5..25 м/с. Безоловянная бронза (Аллюминиево-железистая) Бр. АЖ9-4 имеет пониженные противозадельные свойства. Их применяют в паре с шлифованным твердым и полированным червяком, V_s<5 м/с. Чугун серый или модифицированный применяется при скоростях V_s≤2м/с в ручных приводах

Материалы В червячном зацеплении имеется зона с неблагоприятными условиями скольжения. Кроме того, контакт искажается в связи с деформациями тела червяка. Выполнение обоих тел чер­вячной пары из твердых материалов не да­ет положительных результатов и одно тело (обыч- но колесо) необходимо выполнять из антифрик- ционного, относительно мягкого материала.

Материалы червячной пары в соответ­ствии с видами разрушения и поврежде­ния зубьев должны обладать износостой­костью, пониженной склон- ностью к заеда­нию, хорошей прирабатываемостью и по­вышенной теплопроводностью.

Червяки в силовых передачах, как правило, выпол няют из сталей, термически обработанных до значительной твердости. Наилучшую стойкость передач обеспечи­вают червяки из цементуемых сталей имею­щих твердость после закалки 60 HRC. Применяют также червяки с закалкой до твер- дости 50 HRC. При этом необходимы шлифо­вание и полирование червяка. Применяют также червяки из азотируемых сталей, требующих только поли- рование. Улуч­шенные и нормализованные червя- ки применяют во вспомогательных тихоход­ных и малонагруженных передачах. Для передач с коле- сами очень больших диаметров возможно приме- нять бронзовые червяки, которые позволяют выполнять колеса чугунными.

Венцы червячных колес при ↑vck выполняют из оловянно-фосфористых бронз, оловянно-цинковой бронзы. Для тихоходных передач применяют алюминиево-железистые бронзы и латуни. При малых скоростях скольжения и при больших диаметрах колес допустимо применять чугуны.

В случае применения хромированных червяков режимы работы червячных пере­дач с чугунными колесами могут значи­тельно повышаться.

Б54. Охлаждени и Смазка Отвод избы­точной теплоты дости­гается оребрением редуктора, искусствен­ной вентиляцией, змеевиками с охлаждаю­щей жидкостью в масляной ванне или другими охлаждающими устройствами. Расположение ребер выбирают согласно условию лучшего их обтекания воздухом. При естественном охлаждении в соответ­ствии с тем, что нагретый воздух под­нимается вверх, ребра следует распола­гать вертикально. При искусственном обдуве корпуса ребра располагают вдоль направления потока воздуха от вентиля­тора, обычно горизонтально.

Искусственный обдув осуществляется вентилятором, устанавливаемым на валу червяка. Воздушное охлаждение значи­тельно проще и дешевле водяного. Оно более эффективно при расположении червяка под червячным колесом, так как в этом случае воздуш­ный поток охлаждает масляную ванну.Водяное охлаждение применяют при необходимости отвода большого количе­ства тепла.

В связи с неблагоприятными условиями для возникновения жидкостного трения в червячных передачах рекомендуют при­менять более вязкие масла, чем в других передачах. Вместе с тем в связи с исполь­зованием для червячных колес цветных металлов не следует применять активные противозадирные присадки.

Рекомендуют применять глубокоочищенные легированные индустриальные масла ИГП в зависимости от скорости скольжения.

При не­полной загрузке передачи можно приме­нять нелегированные нефтяные масла.

В червячных передачах, применяемых обычно при повторно-кратковременных режимах работы, желательно смазывание погружением в масляную ванну на всю высоту сцепляющихся зубьев, в том числе в передачах с верхним расположением червяка. В быстроходных мощных передачах с верхним расположением червяка приме­няют принудительную смазку от насоса непосредственно в зону зацепления.