18.3.2 Расчет на прочность

Входные значения:

• передаточное число i

• червяк

  • входная мощность P₁

  • скорость на входе n₁

• червячное колесо

  • входная мощность P₂

  • скорость на входе n₂

Расчетные значения

• червяк - скорость на выходе

• червячное колесо - скорость на выходе

• окружная скорость червяка

• окружная скорость червячного колеса

• скорость скольжения

• коэффициент трения в зубчатом колесе

• угол трения

• ведущий червяк

• эффективность зубчатого колеса

• выходная мощность

• момент ввода

• касательная/круговая сила

• момент вывода

• ведущее червячное колесо

• эффективность зубчатого колеса

• выходная мощность

• момент ввода

• касательная/круговая сила

• момент вывода

• касательная/круговая сила

• осевая сила

• радиальная сила

• нормальная сила минус используется для обозначения ведущего червячного колеса

Расчет прочности по стандарту ANSI

За основу принят расчет балки с защемленным концом. Учитывает влияние большинства факторов.

• динамическая нагрузка , где - круговое усилие (может определяться как толкательное или тяговое усилие передачи), - коэффициент кругового усилия, - окружная скорость передачи [фт/мин]

• допустимое изгибающее усилие , где - предельная прочность на изгиб, - ширина передачи, - шаг зубьев передачи, - коэффициент формы (коэффициент Льюиса)

• допустимое контактное усилие , - предельная контактная прочность, - ширина передачи, - диаметр делительной окружности

• проверка роста температуры , - потери мощности, - теплота, отведенная маслом, - допустимый перепад температуры, - поверхность, отводящая тепло A  0.3 a^1.7 для ребристой поверхности редуктора, - коэффициент теплопередачи C  0.0356 n₁ + 20 для редукторов с веерной и червячной передачей

18.3.3 Главное окно

Генератор компонентов червячного колеса используется для задания параметров расчета червячной передачи путем выбора метода расчета в зависимости от того, какие параметры являются исходными, а какие должны быть рассчитаны.

Генератор компонентов червячного колеса имеет вкладки:

• Геометрия - вкладка используемая для ввода и расчета параметров геометрии червячной передачи:

  • М ежосевое расстояние – раскрывающийся список всех комбинаций значений модуля, количества зубьев, коэффициента диаметра червяка и коэффициента смещения червячного колеса для заданных межосевого расстояния и передаточного числа. Чтобы начать выполнение расчета, нажать кнопку, расположенную рядом с полем ввода Межосевое расстояние или, если курсор находится в этом поле ввода, нажать клавиши CTRL + ПРОБЕЛ

  • Коэффициент переходной кривой - используется для расчета максимального коэффициента переходной кривой зуба для заданного коэффициента зазора. Вставка рассчитанного значения в текстовое поле производится нажатием кнопки, расположенной рядом с полем ввода Коэффициент переходной кривой или, если курсор находится в поле ввода, нажатием клавиш CTRL + ПРОБЕЛ

  • Угол наклона зуба - используется для расчета угла наклона зуба исходя из межосевого расстояния и других исходных параметров, за исключением суммарного коэффициента смещения, которое устанавливается равным нулю. Рекомендуется заменить действительное рассчитанное значение целочисленным значением. Чтобы начать расчет, нажать кнопку рядом с полем Угол наклона зуба

  • Коэффициент смещения червячного колеса - используется для расчета коэффициента смещения червячного колеса исходя из межосевого расстояния и всех других исходных параметров. Чтобы начать выполнение расчета, нажать кнопку, расположенную рядом с полем ввода Коэффициент смещения червячного колеса или, если курсор находится в поле ввода, нажатье CTRL + ПРОБЕЛ.

  • Длина червяка - расчет длины червяка. Чтобы начать расчет - нажать кнопку, расположенную рядом с полем ввода или, если курсор находится в поле, нажать клавиши CTRL + ПРОБЕЛ

  • Ширина червячного колеса - используется для расчета ширины зубчатого венца червячного колеса. Чтобы открыть диалоговое окно, нажать кнопку, расположенную рядом с полем ввода или, если курсор находится в поле ввода, нажать клавиши CTRL + ПРОБЕЛ.

• Размеры - на вкладке показаны рассчитанные размеры, необходимые для изготовления и проверки червячных передач

• Допуски - отклонения размеров и минимального бокового зазора, рассчитанных для заданной точности изготовления и сборки

• Н агрузка - вкладка используется для ввода нагрузок и расчета пропорций прочности, т. е. расчета сил, моментов и частот вращения исходя из подводимой мощности, числа оборотов и КПД передачи

Щелчок по кнопке Направляющая открывает одноименное диалоговое окно, изменение настроек в в котором влияет на расчет и на вид в окне программы:

• Тип зацепления - выбор типа зацепления, который будет использоваться при расчете

  • Обычный - ZN Тип зацепления с размерами в нормальной плоскости.

  • Спиральный - ZA Тип зацепления с размерами в осевой плоскости.

• Ведущий элемент – переключатели задания ведущего элемента

• Направление передачи– переключатели задания направления винта передачи

• Тип расчета прочности - расчет прочности производится в соответствии с выбранным стандартом; для червячных передач доступны только стандарты ANSI и CSN

• Расчет нагрузки:

  • P, n ––> Mk - расчет крутящего момента исходя из мощности и частоты вращения

  • Mk, n ––> P - расчет мощности исходя из крутящего момента и частоты вращения

  • P, Mk --> n - расчет частоты вращения исходя из мощности и крутящего момента

• Метод расчета прочности:

  • Проверочный расчет на прочность - проверочный расчет на прочность.

  • Выбор материала - расчет минимальных параметров материала, удовлетворяющих условиям по прочности текущего расчета прочности.

  • Подбор геометрических параметров - определение межосевого расстояния, модуля и ширины грани

• Расчет параметров червяка

  • g ––> gamma, d1 - расчет начального диаметра червяка и угла наклона зуба в соответствии с коэффициентом диаметра червяка

  • gamma ––> g, d1 - расчет коэффициента диаметра червяка и начального диаметра червяка в соответствии с углом наклона зуба

  • d1 ––> g, gamma - расчет коэффициента диаметра червяка и угла наклона зуба в соответствии с начальным диаметром червяка.