2.2. Определение габаритов червячной передачи им

Рис. 2.6. Схема червячной передачи

Исходные данные:

Вариант 11

Схема 1

D_y = 125 мм

Р = 12 кг/см²

V = 5 мм/мин

Уплотнение I

об/мин

Определив усилия, действующие в ИУ (см. 1 часть), и подобрав электродвигатель, можно приступить к определению габаритов заданной схемы и скомпоновать ИМ с запорной задвижкой.

В 1 части, предположим, был подобран асинхронный электродвигатель n_об = 960 об/мин с мощностью N = 1 кВт.

Так как в схему ИМ входит только червячная передача, то передаточное отношение составляет:

.

2.2.1. Порядок решения

1. Назначаем материалы и определяем допускаемые напряжения. Червяк сделан из закалённой стали 40Х, витки шлифуются. Венец червячного колеса изготовлен из бронзы АЖ 9-4.

В первом приближении оцениваем скорость скольжения 3 м/с.

По таблице 2.2 выбираем [σ]_к для бронзы АЖ 9-4:

кг/см²,

кг/см²,

2. Определяем число зубьев колеса.

Из условия неподрезания зубьев определяем заходность червяка z_ч:

.

Принимаем z_ч = 2.

Тогда .

3. Предварительно задаемся относительным диаметром червяка, который связан с модулем m. Принимаем q = 10 (см. табл. 2.2).

4. N _p ≈ 1,3 кВт – расчётную мощность определяем с учётом коэффициента перегрузки – 1,3.

5. Задаемся средним значением КПД – η_ч.п. (см. часть 1 табл. 3.3):

η_ч.п. = 0.7 ÷ 0.75;

Определяем межцентровое расстояние исходя из контактных напряжений:

;

мм;

об/мин. = .

Принимаем А = 150 мм.

6. Определяем модуль

По табл. 2.3 находим, что при этом модуле m = 4 → q = 11.

Пересчитываем значение А:

мм

Принимаем А = 150 мм, при этом проверяем коэффициент коррекции зубьев:

(допускаемые пределы ξ → ± 1).

7. Проверяем предварительно заданную скорость скольжения.

Угол подъема винтовой линии:

мм;

.

Разрвёртка витка червяка:

,

где K – заходность (см. исходные данные – d₁₇).

Тогда скорость скольжения:

; ;

Рис. 2.7. Зависимость направления скорости скольжения от вращения червяка

Можно посчитать V_ск и по формуле:

.

После преобразований этой формулы получим:

м/с.

Отклонение V_ск от принятого ранее значения – допустимо, т.к. материал венца колеса был выбран для V_ск ≤ 3 м/с.

8. Основные размеры червяка и колеса.

Червяк: d_ч = 44 мм

d_н = 44 + 2m = 44 + 8 = 52 мм

d_вн = 44 – 2,4m = 44 – 2,4·4 = 34,4 мм.

Длина нарезанной части:

мм.

Учитывая, что при изготовлении червяка нужен выход для шлифовального инструмента, L увеличивают, по сравнению с расчётом, на 35 ÷ 40 мм (см. рис. 2.6) → L = 100 мм.

Рис. 2.8. Габариты червячной передачи

Колесо: D_к = mz_к = 4·64 = 256 мм

D_н = D_к+2m = 256+8 = 264 мм

D_вн = D_к – 2.4m = 256-2.4·4 = 246.4 мм

Рис. 2.9. Геометрия зуба колеса в зависимости от модуля

При z_к = 2

D ≤ D_н + 1.5m

B ≤ d_н·0.75