Исходные данные
Тип червяка
Крутящий момент на колесе Т 2 = Н•м.
Частота вращения червяка n 1 = мин-1.
Передаточное число u =
Срок службы передачи L = лет.
Коэффициент использования передачи:
в течение года K г =
в течение суток K с =
Продолжительность включения ПВ% =
Режим работы
Тип привода нереверсивный
Расположение червяка в масляной ванне
Выбор материалов червяка и червячного колеса
Предварительно определим скорость скольжения в зацеплении, м/с
Vs = 
=
Материал червяка
сталь –
способ термообработки –
твердость поверхности HRC э
Материал венца червячного колеса выбираем по табл. 5.2 [1] с учетом Vs
бронза -
способ отливки -
механические характеристики:
предел текучести - 
= МПа,
предел прочности - 
= МПа.
Определение допускаемых напряжений
Допускаемые контактные напряжения
Для материалов I группы допускаемые контактные напряжения равны
= K ч Сv KHL ,
где K ч - коэффициент, учитывающий твердость поверхности витка червяка, K ч = 0.9 при HRC э 
45;
Сv - коэффициент, учитывающий интенсивность износа материала;
KHL - коэффициент долговечности.
Величина Сv зависит от скорости скольжения
Сv = 1.66 
=
Коэффициент долговечности
KHL = 
,
где NHE - эквивалентное число циклов контактных напряжений для зуба колеса.
NHE = 
hNk =
Здесь h - коэффициент эквивалентности (табл. 6.2 [1]);
Nk - суммарное число циклов нагружения за весь срок службы передачи.
Nk = 60 n 2 th =
где th - суммарное время работы передачи в часах,
th = 365 L 24 K г K с ПВ =
Окончательно получим
KHL =
Должны выполняться ограничения 0.67 
KHL 1.15.
Подставим найденные величины в формулу для 
и выполним расчет
Допускаемые контактные напряжения для материалов II группы
HP = H 0 – 25 Vs =
где H 0 = 300 МПа при твердости поверхности витка червяка HRC э 45;
H 0 = 250 МПа при HRC э < 45.
Подставим найденные величины в формулу для и выполним расчет
HP =
Допускаемые напряжения изгиба
Допускаемые напряжения изгиба для материалов I и II групп определяют в зависимости от механических характеристик материалов и характера нагрузки по следующим формулам:
для нереверсивных передач - FP = (0.08 
+ 0.25 ) KFL;
для реверсивных передач – σ FP = 0.16σв KFL.
где KFL – коэффициент долговечности при изгибе.
KFL = 
,
где NFE - эквивалентное число циклов напряжений изгиба для зуба колеса.
NFE = F Nk,
здесь F - коэффициент эквивалентности, определяемый по табл. 6.2 [1] в зависимости от типового режима нагружения.
Должны выполняться ограничения 0.543 KFL 1.0.
Окончательно FP =
Проектный расчет передачи
Межосевое расстояние, мм
aw = 610 
,
где T 2- крутящий момент на колесе, Н•м;
K - коэффициент нагрузки.
K = 
.
Здесь 
- коэффициент концентрации нагрузки;
- динамический коэффициент.
Число заходов червяка и предварительное значение коэффициента концентрации нагрузки выбирают в зависимости от передаточного числа (табл. 8.2 [1])
z 1 = =
Степень точности передачи назначим по табл. 10.2 [1] c учетом скорости Vs
n ст=
Динамический коэффициент при Vs 3 м/с принимают равным 1, при Vs > 3 м/с выбирают по табл. 9.2 [1] в зависимости от степени точности передачи n ст и скорости скольжения Vs.
= K = 
=
Полученное межосевое расстояние округлим до ближайшего стандартного значения aw = мм по табл. 3.2 [4].
Число заходов червяка определим по табл. 8.2 [4] z 1=
Число зубьев колеса z 2 = uz 1=. Примем число зубьев колеса z 2 =
Фактическое передаточное число
u ф = 
=
Значение u ф не должно отличаться от номинального более чем на 4 %.
u = 100 
=
Модуль предварительно определим по формуле
m = Km 
,
где Km =1.6, если aw и передаточное число выбраны из одинаковых рядов (например, aw выбрано из 1 ряда по табл. 3.2 [1], а u выбрано из 1 ряда по табл. 4.2 [1]);
Km =1.44, если aw и передаточное число выбраны из разных рядов.
Km = m =
Полученное значение модуля округлим до ближайшего стандартного по табл. 1.2 [1]:
m =
Коэффициент диаметра червяка предварительно определим по формуле
q = 2 
=
Значение q округлим до ближайшей стандартной величины (см. табл. 2.2 [1]).
Коэффициент смещения x = 
– 
=
Углы подъема линии витка червяка:
делительный 
= arctg 
=
начальный 
= arctg 
=
Размеры червяка
Делительный диаметр d 1= qm =
Начальный диаметр dw 1= (q + 2 x) m =
Диаметр вершин витков da 1= d 1 + 2 m =
Диаметр впадин витков:
df 1= d 1 – 2.4 m для червяков ZA, ZN, ZK;
df 1= d 1 – 2 m (1+ 0.2 cos ) для червяков ZJ.
df 1=
Длина нарезанной части червяка:
b 1 = (11+ 0.06 z 2) m при z 1<3;
b 1 = (12.5 + 0.09 z 2) m при z 1=4.
b 1 =
Для шлифуемых и фрезеруемых червяков значение b 1 должно быть увеличено на величину 3 m с последующим округлением по ряду Ra 40.
Размеры червячного колеса
Делительный диаметр d 2 = mz 2 =
Диаметр вершин зубьев da 2 = d 2 + 2(1+ x) m =
Диаметр впадин витков:
df 2 = d 2 – 2 m (1.2 – x) для червяков ZA, ZN, ZK;
df 2 = d 2 – 2 m (1+ 0.2 cos – x) для червяков ZJ.
df 2 =
Наибольший диаметр колеса d 
da 2 + 
=
Ширина венца колеса:
b 2 0.75 da 1 при z 1 < 3;
b 2 0.67 da 1 при z 1 = 4.
b 2 =
Скорость скольжения в зацеплении
Vs = 
=