Виды разрушения червячного колеса. Расчёт на контактную выносливость зубьев контактного колеса.
В червячной паре менее прочным элементом является зуб колеса, для которого возможны все виды разрушений и повреждений, встречающиеся в зубчатых передачах, т. е. усталостное выкрашивание, изнашивание, заедание и поломка зубьев. Из перечисленного наиболее редко встречается поломка зубьев колеса.
В передачах с колесами из оловянных бронз (мягкие материалы) усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев колеса наиболее опасно. Возможно и заедание, которое проявляется в намазывании бронзы на червяк; сечение зуба постепенно уменьшается, при этом передача может еще продолжать работать длительное время.
Заедание в венцах колес из твердых бронз (алюминиевых) переходит в задир с последующим катастрофическим изнашиванием зубьев колеса частицами бронзы, приварившимися к виткам червяка. Этот вид разрушения зубьев встречается наиболее часто.
Для предупреждения заедания рекомендуется тщательно обрабатывать поверхности витков и зубьев, применять материалы с высокими антифрикционными свойствами.
Изнашивание зубьев колес червячных передач зависит от степени загрязненности масла, точности монтажа, частоты пусков и остановок, а также от значений контактных напряжений.
Излом зубьев червячных колес происходит в большинстве случаев после изнашивания.
Расчёт на контактную выносливость зубьев контактного колеса. -?
Расчёт зубьев червячного колеса на выносливость при изгибе. Коэффициент нагрузки.
Выполняют по формуле
где
– расчётное напряжение изгиба; Т2К –
расчётный момент на валу червячного
колеса; Ft2 – окружная сила на червячном
колесе; К – коэффициент нагрузки
Ft2
–определяют по известному моменту на
валу червячного колеса: .
ΥF
– коэффициент формы зуба, принимаемый
по табл.3.5 в зависимости от эквивалентного
числа зубьев червячного колеса: .
-
коэффициент, учитывающий ослабление
зубьев в результате износа. Для редукторов
и для открытых передач равен 1,15.
-
допускаемое напряжение изгиб
Расчёт коэффициента нагрузки для червячных передач
Производится
по формуле
, где
– коэффициент, учитывающий неравномерность
распределения нагрузки по длине
контактных линий; - коэффициент,
учитывающий динамическую нагрузку,
возникающую в зацеплении.
Коэффициент зависит от характера изменения нагрузки и от деформации червяка
где
–
коэффициент деформации червяка,
определяемый по таблице
x – вспомогательный коэффициент, зависящий от характера изменения нагрузки
Ti,
ti,,ni, - соответственно вращающий момент,
продолжительность и частота вращения
при режиме i; Tmax –максимальный длительно
действующий момент. В расчётах, когда
не требуется высокая точность, можно
принимать: при постоянной нагрузке x=1;
при незначительных колебаниях нагрузки
x=0,6; при значительных колебаниях нагрузки
x=0,3. При постоянной нагрузке коэффициент
= 1. Коэффициент
- зависит от точности изготовления
передачи и от скорости скольжения Vs
(табл. 3.7). По этой таблице можно назначать
степень точности передачи.