Допускаемые напряжения для материалов червячных колес

 

Материал колеса	[H], МПа							[F], МПа
	Скорость скольжения S, м/с
	0,5	1	2	3	4	6	8
БрА9ЖЗЛ	250	230	210	180	160	120	90	80
СЧ 15	130	115	86,5	–	–	–	–	38
СЧ 10	115	110	72,5	–	–	–	–	34

 

Для колёс из оловянистой бронзы Бр 010Ф1 [_H] = 150 МПа – при литье в землю и [_H] = 190 МПа – при литье в кокиль. Для бронзы Бр ОНФ, заготовки которых отливают в кокиль, [_H] = 230 МПа.

 

3.4.4.6. Прочностной расчёт червячных передач

Основными критериями работоспособности червячных передач являются износостойкость активных поверхностей и изгибная прочность зубьев червячного колеса.

В связи с большими скоростями скольжения червячным передачам свойственно механическое изнашивание и особенно изнашивание при заедании и его опасной форме – задире.

Для предупреждения заедания ограничивают значения контактных напряжений и применяют специальные антифрикционные пары материалов: червяк – сталь, колесо – бронза или чугун. Интенсивность износа также зависит от значения контактных напряжений. Поэтому расчёт по контактным напряжениям является основным.

 

3.4.4.6.1. Расчёт на прочность по контактным напряжениям

В основу расчёта положена формула Герца

 

_H = 0,418  [_H].                            (3.158)

 

Для архимедовых червяков радиус кривизны витков червяка в осевом сечении ₁ =  , поэтому приведённая кривизна

 

1/_пр = 2cos² / (d₂sin).

 

По аналогии с косозубой цилиндрической передачей удельная нагрузка

 

q_ч = ,

 

где  / cos  – суммарная длина контактных линий; _ = 1,8…2,2 – торцовый коэффициент перекрытия в средней плоскости червячного колеса;  = 0,75 – коэффициент, учитывающий уменьшение длины контактных линий в связи с тем, что соприкосновение осуществляется не по полной дуге обхвата.

После подстановки значений в формулу (3.158) действительные контактные напряжения определяют по уравнению:

 

_H = 1,18  [_H].                            (3.159)

 

При проектном расчёте меж­осевого расстояния преобразуют формулу (3.159),принимая ориентировочно:  = 20; k_H 1,1;  10; 2 = 100 = 1,75 рад; _=1,9;  = 0,75. Тогда

 

a_w = 0,625 (q / z₂ + 1) .                (3.160)

 

При проектном расчёте отношение (q / z₂) принимают, равным 0,22…0,4.

По величине межосевого расстояния определяют расчётный модуль:

 

m = 2a_w / (q + z₂),                                        (3.161)

 

согласовывают его со стандартом и определяют все геометрические параметры передачи.