Определение допускаемых напряжений изгиба для червячного колеса

, МПа,

где s_Flim – предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов нагружения;

МПа;

Y_N– коэффициент долговечности.

Допускаемые напряжения изгиба

МПа.

Определение межосевого расстояния

, мм,

где K_a = 610 – для передачи с архимедовым червяком;

T₂ – вращающий момент на червячном колесе, Т₂ = 750 Н×м;

K – коэффициент нагрузки. При n_s > 3 м/с предварительно принимаем
K = 1,2.

Принимаем из ряда стандартных чисел по ГОСТ 6636-69
а_w= 210 мм.

Выбор числа витков червяка и определение числа зубьев червячного колеса

Число витков червяка z₁ = 2.

Число зубьев колеса .

Принимаем z₂ = 42.

Определение модуля передачи

Предварительное значение модуля передачи

мм.

По ГОСТ 19672-74 принимаем m = 8 мм.

Выбор коэффициента диаметра червяка

Предварительное значение коэффициента диаметра червяка

.

Минимально допустимое значение коэффициента диаметра червяка

.

Принимаем по ГОСТ 19672-74 ближайшее стандартное значение коэффициента q = 10.

 

Определение коэффициента смещения червяка

.

При такой величине коэффициента смещения выбираем архимедов червяк ZA.

Фактическое межосевое расстояние

мм.

Уточнение передаточного числа

Фактическое передаточное число

.

Отклонение от заданного передаточного числа

.

Фактическая частота вращения колеса

мин^-1.

Определение углов подъема витка червяка

Делительный угол подъема

.

Начальный угол подъема

.

Уточнение скорости скольжения и допускаемых контактных напряжений

Скорость скольжения в зацеплении

м/с.

Фактические допускаемые контактные напряжения

,

где .

МПа.

Проверочный расчет передачи на контактную прочность

МПа,

где Z₀ = 340 – для передачи с архимедовым червяком;

K – коэффициент нагрузки;

d₂ – делительный диаметр червячного колеса

мм;

F_t2 – окружная сила на колесе

Н;

d_w1– начальный диаметр червяка

мм.

Коэффициент нагрузки

,

где K_b– коэффициент концентрации нагрузки по длине зуба колеса. При постоянной нагрузке K_b= 1,0;

K_v – коэффициент динамической нагрузки.

При скорости скольжения n_s = 6,47 м/с назначаем 7-ю степень точности изготовления передачи и принимаем K_v = 1,1.

.

Расчетное контактное напряжение

.

Отклонение расчетного напряжения от допускаемых контактных напря-

жений

.

Недогрузка передачи составляет 3,3 %, что допустимо.

Определение основных размеров червяка и червячного колеса

Размеры червяка:

делительный диаметр

;

диаметр вершин витков

мм;

диаметр впадин витков

мм.

Размеры венца червячного колеса:

делительный диаметр

мм;

диаметр вершин зубьев

мм;

диаметр впадин зубьев

мм;

наибольший диаметр колеса

мм,

принимаем d_ae2 = 365 мм.

Ширина венца колеса

мм, принимаем b₂= 70 мм.

Длина нарезанной части червяка

мм.

Принимаем b₁=180 мм.

Проверочный расчет зубьев колеса на выносливость при изгибе

, МПа,

где F_t2 – окружная сила на колесе, F_t2 = 4464,3 Н;

K – коэффициент нагрузки, K = 1,1;

b₂ – ширина венца колеса, b₂ = 70 мм;

m – модуль передачи, m = 8 мм;

g_w – начальный угол подъема витка, g_w= 10,7843°;

Y_F2 – коэффициент формы зуба колеса.

Эквивалентное число зубьев колеса

.

Тогда .

Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса

.

Условие прочности выполняется.