Выбор материалов и допускаемых напряжений элементов червячной передачи
Выбор марки материала зависит от передаваемой мощности и скорости скольжения , определяемой по формуле 12 [1]:
(13)
При передаваемой мощности = 3,9 кВт и скорости скольжения = 0,9 м / с принимаем по таблице 8 [1] из II группы материал БрА10Ж4Н4, для которого:
Н / мм²
Н / мм²
Определяем допускаемые напряжения для червячного колеса по формуле из таблицы 9 [1]:
(14)
Где – коэффициент долговечности при расчете на изгиб, определяемый по формуле [1]:
(15)
Н / мм²
Расчет червячной передачи редуктора
3.1 Геометрический расчет
Вычисляем межосевое расстояние ,мм, – главный параметр передачи по формуле [1]:
(16)
где - коэффициент концентрации нагрузки. Принимаем = 1 при постоянной нагрузке [1].
Полученное значение межосевого расстояния округляем до стандартного значения = 150 мм.
Принимаем число витков червяка = 4. Принимаем архимедов тип червяка.
Определяем число зубьев червяка :
(17)
Определяем модуль зацепления :
(18)
Принимаем = 6 мм.
Определяем коэффициент диаметра червяка :
(19)
Согласно ГОСТ 19372-74 принимаем = 10.
Вычисляем коэффициент смещения инструмента :
(20)
Определяем фактическое передаточное число и его отклонение от заданного:
(21)
< 4%
Определяем фактическое межосевое расстояние , мм:
(22)
Определяем основные геометрические размеры червяка (рисунок 2.1):
Основные размеры червяка, мм:
Делительный диаметр
мм (23)
Начальный диаметр
(24)
Диаметр вершин витков
(25)
Диаметр впадин витков
(26)
Длина нарезной части червяка
(27)
Делительный угол подъема линии витков
21,8° (28)
Определяем основные геометрические размеры колеса, мм:
Делительный диаметр
Диаметр вершин зубьев
(29)
Наибольший диаметр вершин
(30)
Диаметр впадин зубьев
(31)
Ширина венца
(32)
Условный угол обхвата
(33)
Рисунок 1 - Геометрические размеры червячной передачи.
3.2 Расчет на контактную выносливость
Уточняем КПД червячной передачи:
(34)
По таблице 16 [1] в зависимости от скорости скольжения передачи принимаем угол трения = 3,4º
Проверяем контактные напряжения зубьев колес , Н / мм²:
(35)
где – коэффициент нагрузки, зависящий от окружной скорости колеса. При = 1.
Ft – окружная сила по формуле (53).
Проверяем контактные напряжения зубьев колес , Н / мм²:
= 297 Н / мм²
Определяем отклонение действительной нагрузки от заданной:
= -6,4%
Условие прочности выполняется, т.к. действительная нагрузка находится в допустимом интервале ( + 5 … -15) %.
3.3 Расчет на выносливость при изгибе
Определяем напряжение изгиба зубьев колеса , Н / мм²:
(36)
где - коэффициент
формы зуба колеса, принимаемый в
зависимости от эквивалентного числа
зубьев колеса
56.
Принимаем по табл. 17 [1]
= 1,55.
Условие прочности выполняется.