3. Материалы и допускаемые напряжения.

В связи с высокими скоростями скольжения и неблагоприятными усло­виями смазки материалы червячной лары должны обладать антифрикционными свойствами, износостойкостью и пониженной склонность к заеданию.

Червяки изготавливают из углеродистых или легированных сталей а термообработкой витков до высокой твердости (закалка, цементация и пр.) с последующим шлифованием.

Червячные колеса изготавливают преимущественно из. бронзы (см. табл.1.), реже из латуни или чугуна.

Таблица 1.

Материал колеса	Способ отливки	Механич. характеристики		Область применения
		T	B
Бр. ОФ10-1	В песок	120	200	Va = 5…25 м/с
Бр. ОФ10-1	В кокиль	150	260
Бр. ОФН	Центробеж.	170	290
Бр. АЖ9-4	В песок	200	400	Va  5 м/с

Допускаемые контактные напряжения [σ_н], МПа:

для оловянных бронз [σ_н] = С_v (0,85... 0,9) σ_в ;

для бронзы АЖ9-4 [σ_н] = 300 - 25*V_в

где С_v - коэффициент учитывающий скорость скольжения

Vв	 1	2	3	4	5	6	7	 8
Cv	1,33	1,21	1,11	1,02	0,95	0,88	0,83	0,80

4. Определение нагрузочной способности передачи

4.1. Данные для расчета:

4.1.1. Частота вращения червяка n₁, об/мин (задается преподава­телем).

4.1.2. Материал: червяк - сталь 40Х, HRC  45, шлифован и поли­рован; колесо - бронза (задается преподавателем по табл.1).

4.1.3 Коэффициент расчётной нагрузки Кн = 1,15 .

4.1.4 Угол трения φ = 2˚…2˚30’.

4.2 Определить скорость скольжения

, м/с

где, , м/с - окружная скорость червяка;

d₁ - диаметр делительной окружности червяка, мм;

n₁ - частота вращения червяка, об/мин.

4.3 Определить допускаемое контактное напряжение.

4.4 Из условия контактной прочности зубьев колеса:

,

определить вращающий момент Т₂, Нмм на колесе.

В формуле:

, МПа - приведённый модуль упругости материалов червячной пары;

где Е₁ и Е₂ - модули упругости материалов червяка и колеса соответственно, Мпа, (для стали Е = 2,110⁵ Мпа, для бронзы Е = 0,910⁵);

d₂ - делительный диаметр колеса, мм;

d₂ - делительный диаметр червяка, мм;

δ ≈ 50˚ = 1,8727 рад, - половина угла обхвата колеса червяком;

ξ = 0,75 - коэффициент, учитывающий уменьшение длины контактной линии, т.к. контакт осуществляется не по полной дуге обхвата (2δ);

ε_а - торцовый коэффициент перекрытия в средней плоскости червячного колеса;

α = 20˚ - угол зацепления.

4.5. Момент на червяке

, Нмм,

где - коэффициент полезного действия зацепления.

4.6 Мощность, передаваемая передачей

, КВт

4.7 Определить силы, действующие в передаче, и изобразить схему их действия (при заданных преподавателем направлениях вращения валов, см. Рис. 5.)

Рис.5. Силы в червячной передаче

Окружная сила на червяке (осевая на колесе)

Окружная сила на колесе (осевая сила на червяке)

Радиальная сила

где Т - Нмм, d - мм, F - Н.