Расчетные формулы (Червяк)

Посмотреть архив целиком

1 Выбор материала червяка и колеса.

Для изготовления червяка выбираем Сталь 40Х ГОСТ 4543-71. С целью получения высоких качественных показателей передачи применяем закалку до твердости ≥ 45 НRCэ с последующим шлифованием и полированием витков червяка. По условиям технологичности выбираем эвольвентный тип червяка.

Материал зубчатого венца червячного колеса выбираем в зависимости от скорости скольжения vск:

vск=0,45·10-3·n2·u,| м/с [1, с31]



скорости скольжения соответствует II группе материала. [1, с30]

В качестве материала зубчатого венца червячного колеса выбираем


-Определяем допускаемые контактные напряжения:

Для второй группы материала допускаемые контактные напряжения определяются по формуле:

[σ]Н=[σ]Н0-25·vск [1, с32]

[σ]Н0=300 МПа [1, с32]

[σ]Н=


-Определяем допускаемые напряжения изгиба:

Допускаемые напряжения изгиба определяем для материала зубьев червячного колеса.

[σ]F=KFL·[σ]F0 [1, с32]

где KFL-коэффициент долговечности ,|

[σ]F0-исходное допускаемое напряжение изгиба.

[σ]F0=0,25·σт+0,08 σВ= [1, с32]


KFL= [1, с32]

где NFE-эквивалентное число циклов нагружения зубьев червячного колеса за весь срок службы передачи.

NFE= KFЕNк [1, с32]

где KFЕ-коэффициент эквивалентности.


KFЕ= [1, с32]



NFE=


Nк=60n2Lh=

KFL=


[σ]F=


Проверка при действии пиковой нагрузки:

[σ]Нmax=2· σт= [1, с33]


[σ]Fmax=0,8· σт= [1, с33]



2 Определяем межосевое расстояние по формуле:

аwКа, [1, стр.33]

где Ка- 610 [1, стр.33];

КНВ-коэффициент концентрации нагрузки.

КНВ=0,5(К0Нβ+1) [1, стр.33]

где К0Нβ – начальный коэффициент концентрации нагрузки.

К0Нβ= [1, рис 2.12, стр.33]

Z1=

КНВ=


аw=


Определяем число зубьев колеса:

Z2= Z1u [1, стр.33]

Z2=

Определяем предварительные значения модуля передачи и коэффициента диаметра червяка по формулам:

m=(1,4…1,7) аw/ Z2 [1, стр.33]

m= принимаем m=

q=2 аw/m-Z2 принимаем q=

Минимально допустимое значение q из условия жесткости червяка

qmin=0,212Z2 [1, стр.33]

qmin=

Определяем коэффициент смещения:

X= аw/ m-0,5(Z2+q) [1, стр.33]

X=

| X|0 условие выполняется.

Угол подъема линии витка червяка:

-на делительном цилиндре =arctg[Z1/q] [1, стр.34]

=

-на начальном цилиндре w= arctg[Z1/(q+2x)] [1, стр.34]

w=


Определяем фактическое передаточное число:

uф= Z2/ Z1= [1, стр.34]

Полученное значение uф не должно отличаться от заданного более чем на 8%.

Определяем размеры червяка:

- делительный диаметр червяка d1= qm [1, стр.34]

d1=

-диаметр вершин витков dа1= d1+2m [1, стр.34]

dа1=

-диаметр впадин df1= d1-2,4m [1, стр.34]

df1=

Длина b1 нарезанной части червяка при коэффициенте смещения x0

b1=(10+5,5|x|+Z1) m [1, стр.34]

b1= принимаем b1=

при положительном коэффициенте смещения размер b1 уменьшаем на величину (70+60) m/ Z2=



Определяем размеры колеса:

-делительный диаметр колеса d2= z2m [1, стр.34]

d2=

-диаметр вершин зубьев dа2= d2+2m(1+x) [1, стр.34]

dа2=

-диаметр впадин df2= d2-2m(1,2-x) [1, стр.34]

df2=

-наибольший диаметр колеса dаМ2 dа2+6m/(z1+k) [1, стр.34]

k=

dаМ2

-ширина венца b2=aa [1, стр.34]

` a=

b2=

Проверочный расчет передачи на прочность:

Определяем скорость скольжения в зацеплении:

ск=ω1/cosγω [1, стр.34]

где ω1n1m(q+2x)/60000=

ω1-окружная скорость на начальном диаметре колеса

n1= n2uф=

ск=

определяем расчетное напряжение

σН=Zσ(q+2x)/z2Н] [1, стр.35]

где Zσ=5350

К=КНυ КНβ-коэффициент нагрузки, где


КНυ= [1, стр.35]


КНβ=1+( z2/θ)3(1-Х) [1, стр.35]

где θ= -коэффициент деформации червяка (таб.2.16)


Х=Σ(ТiniLi)/(Tmax Σ(niLhi)=


Где Тi ni Li –вращающие моменты на валу червячного колеса на каждой из ступеней нагружения и соответствующие им частоты вращения и продолжительность действия

Тмах(Т)-максимальный из длительно действующих (номинальный)

вращающий момент.

КНβ=

К=


σН=

η=tgγω/ tg(γω+ρ)=


γω = -угол подъема линии витка на начальном цилиндре

ρ= -приведенный угол трения

η=


Силы в зацеплении

Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:


Ft2=Fa1=2103T2/d2=


Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе:


Ft1=Fa2=2103T2/(dω1uфη)=



Радиальная сила Fr= Ft2tgαcos γω=


Где для стандартного угла α=20˚

Fr=0,364 Ft2tgαcos γω=


Проверим зубья колеса по напряжениям изгиба. Расчетное напряжение изгиба:


=

К= -коэффициент нагрузки

= -коэффициент формы зуба колеса

при zν2=z2/cos3γω=


При действии пиковой нагрузки ТпикКпер=

где Т-максимальный из длительно действующих моментов

Проверка на контактную прочность:



Проверка зубъев по напряжениям изгиба:




Проверим передачу на нагрев:

Мощность (Вт) на червяке:

Р=0,1Т2n2/η=

Температура нагрева масла (корпуса) при установившемся тепловом режиме без искусственного охлаждения:



где ψ=0,3 –коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора


-максимальная температура нагрева масла


Кτ=12…18Вт/(м2˚С) –коэффициент теплоотдачи


А(м2)-площадь поверхности охлаждения редуктора.


Tраб=



Температура нагрева масла в корпусе редуктора не превышает допусти-

мых значений.


Случайные файлы

Файл
24814.rtf
157948.rtf
29401.rtf
19613.rtf
3902.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.