1.3 Определение угловых скоростей вращения валов редуктора

Быстроходный вал редуктора связан с валом двигателя с помощью муфты, поэтому частота n₁ вращения быстроходного вала совпадает с частотой вращения выходного вала двигателя n_ф: n₁ = n_ф = 727,5 об/мин.

Частота n₂ вращения выходного вала:

Угловая скорость ω₁ вращения червяка равна:

Угловая скорость ω₂ вращения колеса равна:

1.4 Определение крутящих моментов, передаваемых валами редуктора

Мощность на тихоходном валу равна:

Из этого уравнения крутящий момент Т₂ на тихоходном валу равен:

Крутящий момент Т₁ на быстроходном валу равен:

Данные расчета сводим в таблицу 1.4.1

Таблица 1.4.1

Вал	Мощность Р на валу, кВт	Крутящий момент Т, Нм	Частота вращения n, об/мин	Угловая скорость ω, с-1
Быстроходный	4	50,2	727,5	76,1
Тихоходный	8,5	334,6	85,6	8,9

2 Расчет червячной передачи

2.1 Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений

2.1.1 Выбор материалов

Для определения материала венца колеса ориентировочно определяю скорость скольжения:

По скорости скольжения и режиму работы (весьма тяжелый – так как нагрузка постоянная) устанавливаю группу материалов Iб. Принимаю материал зубчатого венца – БрО5Ц5С5, литье в кокиль.

Т.к. режим работы передачи весьма тяжелый, то материал червяка – сталь 18ХГТ, обработка – цеметование с закалкой до HRC 56…63.

Свойства материала сведены в таблицу 2.1.1

Таблица 2.1.1

Колесо	Материал	Обработка	Твердость	σв, МПа	σт, МПа
Венец колеса	БрО5Ц5С5	литье в кокиль	-	200	90
Червяк	18ХГТ	Цементование	HRC 56-63	-	-

2.1.2 Расчет допускаемых контактных напряжений

Допускаемое контактное напряжение для колеса равно:

При скорости скольжения, равной v_s = 3.9м/с, коэффициент износа материала равен С_v =1.02.

Принимаем [σ_H] = 203 МПа.

Коэффициент долговечности равен:

где N_НE – эквивалентное число циклов нагружения.

2.1.3 Допускаемые напряжения изгиба

Допускаемые напряжения изгиба определяем по формуле:

где σ_т – предел текучести;

σ_в – предел прочности материала;

N_FE – эквивалентное число циклов нагружения;

K_FC – коэффициент учитывающий реверсивность.

Т.к. нагрузка постоянная, то N_FE = N_НE = 1,38*∙10⁷.

Допускаемое напряжение изгиба равно:

Принимаем [σ_F] = 43 МПа.

2.2 Расчет межосевого расстояния передачи

Межосевое расстояние определяя по формуле:

По ряду Ra20 выбираем значение межосевого расстояния, близкое к полученному в ходе проектного расчета (ГОСТ 6636-69): а_w = 125 мм.

2.3 Определение модуля зацепления и коэффициента диаметра червяка

Так как передаточное число редуктора u = 8,5, то принимаю количество заходов червяка z₁ = 4.

Число зубьев колеса равно:

Модуль передачи равен:

Принимаем ближайшее значение по стандартному ряду m = 4 мм.

Коэффициент диаметра определяем по рекомендации:

Принимаем ближайшее из стандартных значений q = 10

Коэффициент смещения нарезающего инструмента равен:

Уточняем фактическое передаточное число:

Фактическое передаточное число совпадает с заданным в условии. Результат удовлетворительный.