2.5.7. Степень точности зацепления
Степень точности зацепления передачи принимают по табл.20 [4] в зависимости от окружной скорости колеса. Окружная скорость колеса определена ранее в п.2.5.4, V2 = 0,39 м/с и в соответствии с табл.20 [4] степень точности равна 9.
2.6. Проверочный расчет
Проверочный расчет передачи на прочность производится по контактным напряжениям и по направлениям изгиба зубьев колеса. Червяки обычно выполняют за одно целое с валом, т.е. в виде вала-червяка, поэтому проверочный расчет на прочность и жесткость производится как для валов.
2.6.1. Проверочный расчет по контактным напряжениям
Условие прочности
σн = (0,9…1,1) [σн],
σн – расчетное (фактическое) контактное напряжение, определяется по формуле
σн
=
,
где Кн – коэффициент нагрузки, при V2 ≤ 3 м/с Кн =1,
а при V2 > 3 м/с Кн = 1,1…1,3.
Подставив в расчетную формулу исходные данные для рассматриваемого примера, имеем:
σн
=
Н/мм2.
Вывод. Условие контроля по контактным напряжениям выполняется, так как σн = 174,8 Н/мм2 меньше диапазона [σн] = 220,75…242,8 Н/мм2.
[σн] определено в п.2.3 и уточнено в п.2.5.4.
σн = 174,8 Н/мм2<[σн]= =220,75 Н/мм2.
2.6.2. Проверочный расчет по напряжениям изгиба зубьев
Условие прочности
σF
=
,
где YF – коэффициент формы зуба, принимается из ряда в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса:
ZV2 |
20 |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
35 |
37 |
40 |
45 |
50 |
60 |
80 |
100 |
150 |
300 |
YF |
1,98 |
1,88 |
1,85 |
1,80 |
1,71 |
1,71 |
1,64 |
1,61 |
1,55 |
1.48 |
1,45 |
1,40 |
1,34 |
1,30 |
1,27 |
1,24 |
ZV2 = z2/cos3γ,
а коэффициент К был определен ранее в п.2.6.1.
Для рассматриваемого примера, из результатов ранее рассчитанных параметров следует: КF = Кн = 1, и
ZV2 = 30/0,9923 = 30,73.
Этому значению соответствует YF = 1,71.
Тогда
σF =
Н/мм2.
Вывод. Условие прочности зубьев по напряжениям изгиба зубьев выполняется, так как σF = 10,72 Н/мм2 << [σ]F · 1,1 = 58,05 · 1,1 = 63,86 Н/мм2.
Результаты расчета червячной передачи приведены в таблице 2
Таблица 2
Результаты расчета червячной передачи
Наименование параметров и размерность |
Обозначение |
Величина |
1 |
2 |
3 |
Передаточное число |
и |
30 |
Допускаемое контактное напряжение, Н/мм2 |
[σ]Н |
220,75 |
Допускаемые напряжения изгиба, Н/мм2 |
[σ]F |
58,05 |
Межосевое расстояние, мм |
а |
190 |
Число заходов червяка |
z1 |
1 |
Число зубьев колеса |
z2 |
30 |
Модуль передачи (зацепления), мм |
m |
10 |
Относительный диаметр червяка |
q |
8,0 |
Диаметр делительный червяка, мм |
d1 |
80 |
Диаметр вершин витков червяка, мм |
dа1 |
100 |
Диаметр впадин витков червяка, мм |
df1 |
56 |
Длина нарезной части червяка, мм |
в1 |
170 |
Диаметр делительной окружности колеса, мм |
d2 |
300 |
Диаметр окружности вершин зубьев колеса, мм |
da2 |
320 |
Диаметр колеса наибольший, мм |
dам2 |
340 |
Диаметр окружности впадин зубьев, мм |
df2 |
276 |
Продолжение таблицы 2
1 |
2 |
3 |
Ширина зубчатого венца колеса, мм |
в2 |
71 |
Высота головки зуба, мм |
hа |
10 |
Высота ножки зуба, мм |
hf |
12 |
Высота зуба, мм |
h |
22 |
Шаг зацепления, мм |
р |
31,4 |
Толщина зуба, мм |
s = e |
15,7 |
Угол наклона (подъема) линии витка червяка, град |
γ |
70 07' |
Скорость скольжения, м/с |
Vs |
3,17 |
КПД |
η |
0,75 |
Окружная сила на колесе, Н |
Ft2 = Fa1 |
6361,3 |
Окружная сила на червяке, Н |
Ft1 = Fa2 |
1767 |
Радиальная сила, Н |
Fr1 = Fr2 |
2315,5 |
Температура нагрева масла, 0 С |
tраб |
104…84 |
Расчетное контактное напряжение, Н/мм2 |
σн |
174,8 |
Расчетное напряжение изгиба, Н/мм2 |
σF |
10,72 |