2.4 Проверочный расчет червячной передачи

Определим КПД червячной передачи по формуле [1]

= , (47)

где - делительный угол подъема линии витков червяка, градус;

- угол трения, градус.

= = 0,92.

Угол трения определяется в зависимости от фактической скорости скольжения по формуле [1]

= , (48)

где - угловая скорость вала червячного колеса, c^-1;

- фактическое передаточное число червячной передачи;

- делительный диаметр червяка, мм.

= = 4,65 .

Проверим контактные напряжения зубьев колеса , , по формуле [1]

=340 , (49)

где - окружная сила на колесе, Н;

- делительные диаметры червяка и колеса, мм;

– коэффициент нагрузки. Принимается в зависимости от окружной скорости колеса.

Окружная скорость колеса , , по формуле [1]

= (50)

= = = 1,13

При

Окружная сила на колесе , Н, по формуле [1]

= , (51)

= = 2,48 Н

=340 = 141,4 .

.

Допускается недогрузка передачи не более 15% и перегрузка

не более 5%.

Проверим передачу на процент недогруза по формуле [1]

= 100 , (52)

= 100 = .

Условие контактной прочности выполняется.

Проверим напряжения изгиба зубьев колеса , , по формуле [1]

= K , (53)

где - коэффициент формы зуба колеса. Он определяется в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса по формуле [1]

= , (54)

= = 30.

По определяем коэффициент формы зуба колеса

= .

Условие выполняется: .

3 РАСЧЕТ ТИХОХОДНОЙ СТУПЕНИ

3.1Выбор материала шестерни и зубчатого колеса

Выбираем материал для зубчатой пары колес, одинаковый для шестерни и колеса, но с разными твердостями, так как твердость зубьев шестерни должна быть больше твердости зубьев колеса, по таблице из .

Марка стали шестерни и колеса – Сталь 40Х.

Твердость стали шестерни - .

Твердость стали колеса - .

Выбираем термообработку для зубьев шестерни и колеса по табл. из :

- термообработка шестерни – закалка ТВЧ;

- термообработка колеса – улучшение.

Выбираем интервал твердости зубьев шестерни и колеса по табл. из :

- для шестерни – ;

- для колеса – .

Определим среднюю твердость зубьев шестерни и колеса .При этом надо соблюсти необходимую разность средних твердостей зубьев шестерни и коле­са .

= = 47,5; = = 285,5.

По графику соотношения твердостей в единицах и переводим значение твердости в : .

Таким образом, средняя твердость зубьев шестерни: .

Разность твердости шестерни и колеса условию [1]

, (55)

Определим механические характеристики статей для шестерни и колеса , и , по : предел прочности , предел текучести .

Выберем из табл. по предельные значения размеров заготовки шестерни ( , мм — диаметр) и колеса ( , — толщина обода или диска):

- предельное значение диаметра заготовки шестерни мм;

- предельное значение толщины заготовки колеса мм.