4477

14

где KF - коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба; Ft - окружная сила, Н; m - модуль передачи, мм;

YFS2 - коэффициент, учитывающий форму зуба выбирается из табл.

2.3 в зависимости от величины:

- коэффициент, учитывающий угол наклона зуба в

косозубой передаче;

Ys2 = 0,65 - коэффициент для косозубой передачи.

Таблица 2.3

Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни oF1, МПа:

где YFS1 - коэффициент, учитывающий форму зуба, выбирается из табл.

2.3 в зависимости от величины:

Расчетной является такая воображаемая постоянная нагрузка,

передаваемая без динамических воздействий на зубья при условии равномерного распределения усилий по их длине, которая по эффекту своего воздействия на зубья эквивалентна фактически передаваемой нагрузке с учетом факторов, нарушающих предпосылки, принятые при выводе расчетных формул. Коэффициент нагрузки К, фигурирующий в формулах для вычисления расчетной нагрузки, учитывает влияние этих факторов.

15

Тема № 3. Проектирование и расчет червячной передачи

[1 Осн., 2 Осн., 1 Доп.]

Червячные передачи относятся к категории зубчато-винтовых передач и применяются в тех случаях, когда геометрические оси ведущего и ведомого валов перекрещиваются.

Работоспособность червячных передач может быть повышена, если при проектировании будут устранены причины отказов, к которым относятся:

-поломка зубьев колес;

-пластическое разрушение рабочих поверхностей зубьев червячного

колеса;

-усталостное разрушение рабочих поверхностей зубьев червячного

колеса;

-износ;

-заедание.

Задание 1. Выбрать материал червячного колеса и червяка (z1 - число заходов червяка, выбирается в зависимости от передаточного числа) из табл. 3.1 в зависимости от величины окружной скорости Уск, м/с, которую рассчитать по формуле:

где n2 - частота вращения червячного колеса из табл. 3.2, мин-1; u - передаточное число червячной передачи из табл. 3.2; Т2 - вращающий момент на червячном колесе из табл. 3.2, Нм.

С увеличением числа заходов червяка возрастает угол подъема винтовой линии и, как следствие, повышается коэффициент полезного действия (КПД) передачи.

Таблица 3.1

16

Таблица 3.2

Задание 2. Вычислить допускаемые контактные напряжения согласно выбранной группе материалов оп данным табл. 3.3: оВ, МПа - предел прочности материала; оТ, МПа - предел текучести материала; [сН], Мпа - допускаемое контактное напряжение; [oF], МПа - допускаемое напряжение по изгибу; С^ - коэффициент, учитывающий интенсивность изнашивания материала, выбирается в зависимости от величины скорости скольжения:

Задание 3. Найти межосевое расстояние червячной передачи а№, мм, по формуле:

где Ка = 610 - коэффициент для эвольвентных червяков; КНр - коэффициент концентрации нагрузки, принять равным 1.

17

Округлить полученное значение межосевого расстояния в большую сторону до стандартного числа из ряда: 80, 100, 125, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 280 мм.

Задание 4. Вычислить основные параметры червячной передачи: -

число зубьев колеса -

- коэффициент диаметра червяка -

- коэффициент смещения -

- угол подъема линии витка червяка:

на делительном диаметре

на начальном цилиндре –

- фактическое передаточное число -

Задание 5. Определить геометрические размеры червяка и червячного колеса:

-делительный диаметр червяка -

-диаметр вершин витков червяка -

-диаметр впадин витков червяка -

-начальный диаметр червяка -

-длина нарезанной части червяка -

18

, мм; так как червяки шлифуют, то длину нарезанной части увеличить на 25 мм;

-делительный диаметр червячного колеса –

-диаметр вершин зубьев червячного колеса -

da 2 = d2 + 2 m-(1 + X), мм;

- диаметр впадин зубьев червячного колеса - df 2 = d2 _ 2m • (1,2 _ х), мм;

ширина венца червячного колеса - , мм; = 0,355 при zi = 1 или 2.

Задание 6. Найти расчетное контактное напряжение в зубьях червячного колеса (они имеют меньшую поверхностную и общую прочность) по формуле:

где zz = 5350 - коэффициент для эвольвентных червяков;

К- коэффициент нагрузки определяется как произведение

коэффициента внутренней динамической нагрузки и коэффициента концентрации нагрузки, принять равным 1;

Задание 7. Рассчитать коэффициент полезного действия (КПД) червячной передачи с учетом потерь в зацеплении, в опорах валов передачи, при разбрызгивании и перемешивании масла:

где р - приведенный угол трения, принять равным 1°50'

19

Задание 8. Вычислить силы в зацеплении:

- окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:

окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе:

- радиальная сила на червяке, равная радиальной силе на червяке:

Задание 9. Найти расчетное напряжение изгиба зубьев червячного колеса по формуле:

где К - коэффициент нагрузки, принять равным 1;

YF2 - коэффициент формы зуба колеса выбирается в зависимости

от величины:

Zv2 28 30 32 35 37 40 45 50 60 80 100 Yf2 1,80 1,76 1,71 1,64 1,61 1,55 1,48 1,45 1,40 1,34 1,30

Задание 10. Тепловой расчет. Вычислить температуру нагрева масла при установившемся тепловом режиме без искусственного охлаждения:

где - мощность на червяке, Вт;

КТ = 12-18 Вт/(м-°С) - коэффициент теплоотдачи для чугунных корпусов при естественном охлаждении;

у = 0,3 - коэффициент, учитывающий отвод тепла в металлическую плиту или раму;

2

20

А - площадь поверхности охлаждения корпуса, равная поверхности всех его стенок, кроме поверхности дна, которой он крепится к раме или плите, выбирается в зависимости от величины межосевого расстояния, м2:

[tpa6] = 95-100°С - допустимая температура нагрева масла.

Тема № 4. Проектирование и расчет ременной передачи

[1 Осн., 2 Осн., 1 Доп., 2 Доп.]

Ременные передачи применяют в приводах транспортеров и конвейеров, сельскохозяйственных и мелиоративных машинах и пр.

Задание 1. Дать определение терминам и понятиям:

Таблица 4.1

Задание 3. По заданным и рассчитанным значениям величин из задания 2 вычислить передаточное число ременной передачи i: