Расчет закрытой червячной передачи.(стр.71-75, Ш.). Проектный расчёт

3. Расчет закрытой червячной передачи.(стр.71-75, Ш.). Проектный расчёт

Определить главный параметр - межосевое расстояние из условия контактной выносливости:

,

где (стр. 61 формула 4.19, стр.64 параграф 4.4, Ч.)

К- коэффициент нагрузки, и который равен: К=1,2 .

z2=u×z1, где z2- число зубьев червячного колеса; z1-число витков червяка, зависит от передаточного числа редуктора u: при u=8, z1=4 (п. 4.3(пп.2), А.Е. Шейнблит «КПДМ»).

z2=8×4=32.

(мм).

Определить модуль зацепления m, мм:

(мм).

Принимаем по ГОСТ 2144-76 m=8, q=8.

Межосевое расстояние при стандартных значениях m и q:

Определить основные геометрические размеры передачи, мм (стр.73, Ш.)

Основные размеры червяка:

Делительный диаметр червяка

d1=dw1=q×m=8×8=64 (мм).

Диаметр вершин витков червяка

da1=d1+2×m=64+2×8=80 (мм).

Диаметр впадин витков червяка

df1=d1-2,4m=64-2,4×8=44,8 (мм).

Длина нарезаемой части червяка (при z1=4) b1³(12.5+0.09×z2)×m, b1 длительный угол подъема линии витков

g=arctg(z1/q), g=26°34¢

Основные размеры венца червячного колеса:

Делительный диаметр червячного колеса

d2=dw2=z2×m=32×8=256 (мм).

Диаметр вершин зубьев червячного колеса

da2=d2+2m=256+2×8=272 (мм).

Диаметр впадин зубьев червячного колеса

df2=d2-2,4m=256-2,4×8=236,8 (мм).

Наибольший диаметр червячного колеса:

(мм).

Ширина венца червячного колеса:

b2£0.67da1=0.67×80=53,6 (мм).

Условный угол обхвата червяка венцом колеса 2δ:

Угол 2δ определяется точками пересечения дуги окружности диаметром d'=da1-0,5m=76 с контуром венца колеса и может быть принят равным 900…1200.

4.Проверочный расчет. (стр.74-75, Ш.)

Определить коэффициент полезного действия червячной передачи:

, где

γ-делительный угол подъёма линии витков червяка;

φ-угол трения. Определяется в зависимости от фактической скорости скольжения

vs=uф·w2·d1/(2cosγ·103)=8·12,7·64/2·0,9·103 =3,6 (м/с) (табл.4.9, Ш.).

Проверить контактные напряжения зубьев колеса σH, Н/мм2:

, где

Ft2- окружная сила на колесе.

а) Ft2=2T2·103/d2=2·555·103/256=4336 Н;

б) К- коэффициент нагрузки. Принимается в зависимости от окружной скорости колеса

v2=w2d2/(2·103)=12,7·256/2000=1,63 (при v2≤3 м/с К=1).

(Н/мм2).

σH > [σ]H.

Допускается недогрузка передачи (σH < [σ]H) не более 15% и перегрузка (σH > [σ]H) до 5%.

Проверить напряжения изгиба зубьев колеса σF, Н/мм2:

, где

Yf2=1,48- коэффициент формы зуба колеса. Определяется (табл. 4.10, Ш.) в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса

zv2=z2/cos3γ=32/(0,8942)3=45,1 (45).

(Н/мм2).

При проверочном расчёте σF получается меньше [σ]F, так как нагрузочная способность червячных передач ограничивается контактной прочностью зубьев червячного колеса.

Дано:

Q=2700H=2,7 кН

u=2,8 м/с

D=440мм

1-барабан (рабочая машина)

2-подшипники качения

3-червячный редуктор

4-упругая муфта

5-двигатель

6-вал двигателя

7-быстроходный вал двигателя

8-тихоходный вал двигателя

9-вал рабочей машины

Таблица 3. Параметры червячной передачи, мм. Проектный расчёт. (стр.75, табл.4.11, Ш.)

Параметр	Значение	Параметр	Значение
Модуль зацепления, m	8	Длина нарезаемой части червяка, b1	123
Коэффициент диаметра червяка, q	8	Диаметры червяка: делительный, d1 начальный, dw1 вершин витков, da1 впадин витков, df1	64 64 80 44,8
Делительный угол подъёма витков червяка, g	26,6
Угол обхвата червяка венцом, 2d	90	Диаметры колеса: делительный, d2=dw2 вершин зубьев, da2 впадин зубьев, df2 наибольший, dam2	256 272 236,8 280
Число витков червяка, z1	4
Число зубьев колеса, z2	32
	Допускаемые значения	Расчетные значения	Примечание
Коэффициент полезного действия ,h	0,79	0,87
Контактные напряжения sн, ,Н/мм2	210	175
Напряжения изгиба sf, Н/мм2	160,2	10,5