7. Послідовність розрахунку черв’ячних передач

7.1. Вихідна кінематична схема передачі та вихідні дані для її розрахунку.

7.1.1. Викреслюється кінематична схема передачі (для даного прикладу на кінематичній схемі приводу, рис.1.1, двохступеневу конічно-циліндричну передачу заміняємо черв’ячною).

7.1.2. Виписуються вихідні дані для розрахунку передачі (із табл.1.2 результатів кінематичного і силового розрахунків привода). Дані подаються у вигляді табл.7.1.

Кінематична схема передачі

Рис. 7.1.

Таблиця 7.1.

Вихідні дані

№ вала	N, кВт	ω, рад/с	M, Нм	uд	uзаг
2
4

7.2 Вибір матеріалів зубчастих коліс і визначення допустимих напружень.

7.2.1. Матеріали черв’яка і колеса.

Черв’яки виготовляють із вуглецевих і легованих термооброблених ста­лей 45, 50, 20Х, 40Х, 40ХН та інших, а черв’ячні колеса – із бронзи, латуні або чавуну [6]. Зазвичай черв’ячні колеса виконують складеними: зубчастий ві­нець бронзовий або латунний, а центр із чавуну марки СЧ10 або СЧ15.

Для черв’яка приймають марку сталі та вид термообробки, при якій забез­печується необхідна твердість . При роботі в парі з зубчастим вінцем із безоловяної бронзи черв’як має мати твердість .

Для черв’ячних коліс при швидкості ковзання м/с вибирають ча­вуни СЧ15, СЧ18 та інші. При м/с вибирають бронзи і латуні [6].

Швидкість ковзання в м/с орієнтовно можна визначити за формулою

, (7.1)

де – кутова швидкість черв’яка, с^-1; – крутний момент на колесі, Нм. Для нашого прикладу і .

Для вибраних матеріалів виписуються допустимі базові контактні напру­ження ( ), допустимі базові напруження на згин ( ), межу міцності і текучості із [6].

Результати вибору матеріалів подані у табл.7.2.

Таблиця 7.2.

Матеріали черв’яка та колеса

	Мате-ріал	Термо-обробка	Спосіб відливки	Твер-дість, НRC	σТ, МПа	σВ, МПа	[σН]0, МПа	[σF]0, МПа
черв’як
колесо

2. Допустимі контактні напруження.

При розрахунку передачі на контактну втому допустимі напруження виз­начаються

, (7.2)

де – коефіцієнт довговічності. Визначається за формулою

(7.3)

і має знаходитися у межах .

Сумарне число циклів навантаження зубців колеса за весь строк служби передачі знаходиться за формулою

. (7.4)

Тут: – строк служби передачі в годинах. Орієнтовно для пятирічного строку служби передачі: при однозмінній роботі год; при двох­змінній роботі год; при трьохзмінній роботі год; – кутова швидкість колеса ( ), рад/с. – коефіцієнт інтенсивності режи­мів навантаження, вибирається із табл.Д30.

7.2.3. Допустимі напруження при згині.

При розрахунку зубів колеса на втому при згині допустимі напруження визначаються

, (7.5)

де – коефіцієнт довговічності. Визначається за формулою

(7.6)

і має знаходитися у межах .

– коефіцієнт інтенсивності режимів навантаження, вибирається із табл.Д30.

7.3. Визначення геометричних розмірів.

7.3.1. Міжосьова відстань, м.

Мінімальна міжосьова відстань черв’ячної передачі визначається із умови контактної втоми поверхонь зубців колеса з формули

, (7.7)

де – розрахунковий коефіцієнт, приймається [6]: – для чавунного зубчастого вінця і – для бронзового або латун­ного зубчастого вінця; – число зубців колеса; – число заходів черв’яка. В силових передачах приймають ; ; , причому трьох­заходні черв’яки не рекомендують приймати (див. ГОСТ2144-76). Число за­ходів черв’яка можна визначити із умови , де ; – пе­редаточне число передачі, для нашого прикладу ; – коефіцієнт діаметра черв’яка, вибирається з ГОСТ19672-74 ( ); – крут­ний момент на валу черв’ячного колеса, для ношого прикладу ; – допустимі напруження в Па; – коефіцієнт розподілу наванта­ження по ширині зубчастого вінця колеса.

, (7.8)

де – коефіцієнт деформації черв’яка, вибирається із табл.Д31; – кое­фіцієнт, який враховує вплив режиму навантаження, вибирається із табл.Д30.

2. Визначення модуля черв’яка і черв’ячного колеса.

Попереднє значення розрахункового модуля черв’яка і черв’ячного колеса знаходиться

, (7.9)

Значення розрахункового модуля черв’яка і черв’ячного колеса округ­ляють до стандартного значення , частіше в сторону збільшення, за СТ СЕВ 267-76.

7.3.3. Геометричний розрахунок черв’ячної передачі.