Анализ конструкции и геометрии червячной передачи. Расчёт червячной передачи


Цель работы: Изучить конструкцию и методику расчёта червячной передачи.

Содержание работы:

• 
  проанализировать конструкцию червячной передачи;
  
• 
  определить направление вращения элементов червячной передачи при заданном направлении вращения ведущего вала;
  
• 
  определить передаточное число червячной передачи;
  
• 
  по выданному варианту индивидуального задания (таблица 7.1.) рассчитать основные параметры червячной передачи.
  

Таблица - 6.1 Исходные данные для расчёта по вариантам

№ вариантов индивидуальных заданий	Вращающий момент на валу червяка,T2, Н*м	Частота вращения вала колеса, n2,мин-1	Передаточное отношение, u	Расчётный ресурс передачи, Lh, ч
1	300	50	25	15000
2	310	55	26	16000
3	320	60	27	17000
4	330	65	28	18000
5	340	70	29	19000
6	350	75	30	20000
7	360	80	31	15000
8	370	85	32	16000
9	380	80	31	17000
10	390	75	30	18000
11	400	70	29	19000
12	410	65	28	20000
13	420	60	27	15000
14	430	55	26	16000
15	440	50	25	17000
16	430	60	27	18000
17	420	65	29	19000
18	410	70	32	20000
19	400	75	34	15000
20	390	80	36	16000
21	380	90	34	17000

---

Примеррасчета

Рассчитать передачу одноступенчатого червячного редуктора. Вращающий момент на валу червячного колеса составляетT₂ = 350 H*м. Частота вращения вала колеса n₂ = 75 мин^-1. Расчётный ресурс передачи L= 14000 ч. Передаточное число редуктора u = 30.

Режим нагружения передачи – постоянный. Производство редуктора – серийное. Профиль витков червяка Z1.

Решение.

Выбор числа заходов червяка. Число заходов червяка z₁ выбирается в зависимости от передаточного числа u в соответствии со следующими рекомендациями:

Параметр	Рекомендуемые величины параметров
Передаточное число редуктора, u	8…14	14…30	Св. 30
Число заходов червяка,z1	4	2	1

Для рассматриваемого варианта принимается z₁ = 2.

Число зубьев червячного колесаz₂определяетсяпо формуле

z₂ = z₁u = 2 *30 =60.

Рассчитывается частота вращения вала червякаn₁ по формуле

n₁ = n₂z₂/ z₁ = 75 * 60/2 = 2250 мин^-1.

Суммарное число циклов нагружения зубьев червячного колесаопределяется по формуле

N_Σ = 60Ln₂ = 60 * 14000 * 75 =6,3 *10⁷.

Предварительное значение скорости скольжения в зоне зацепления зубьев червяка и червячного колесаопределяется по формуле

м/с.
Производится выбор материалов для проектируемых деталей. Для изготовления червяка принимается сталь марки 18ХГЦ, подвергаемая цементации с последующей закалкой до твердости поверхности 56…63 HRC. Боковые поверхности зубьев червякаподвергаются шлифованию и полированию.

Скорость скольжения в зоне зацепления зубьев червяка и червячного колесаv_ск> 5 м/с, в связи с этим для изготовления зубчатого венца червячного колеса выбирается оловянистая бронза марки Бр.О10Ф1 с временным сопротивлением σ_в = 250 МПа и пределом текучести σ_т = 200 МПа [1].

Величина допустимого контактного напряжения в зубьях венца червячного колеса рассчитывается по формуле

---

= 0,92500,83 = 149,4 МПа,

где Сvкоэффициент, учитывающий интенсивность износа зубьев венца червячного колеса. Величины коэффициентаСvвыбирается в зависимости от v_скв соответствии со следующими рекомендациями:

Параметр	Рекомендуемые величины параметров
Vск	≤1	2	3	4	5	6	7	≥8
Сv	1,33	1,21	1,11	1,02	0,95	0,88	0,83	0,8

Величина допустимого напряжения для расчета на изгиб зубьев венца червячного колеса рассчитывается по формуле



Для постоянного режима нагружениязначение коэффициента нагрузки принимается предварительно К = 1.

1Межосевое расстояние рассчитывается по формуле


Полученное значение округляем до ближайшего из ряда стандартных межосевых расстояний: 40; 50; 63; 80; 100; 125; 140; 160; 180; 200; 255; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500. Принимаем

1Величина осевого модуля рассчитывается по формуле



В соответствии с рекомендациями табл. 6.2 принимается стандартное значение модуля m = 4 мм

Таблица 6.2 - Значение модулей m и коэффициентов диаметра червякаq

m	q	m	q
1,6	10; 12,5; 16; 20	8; 10; 12,5	8; 10; 12,5; 16; 20
2; 2,5; 3,15; 4; 5	8; 10; 12,5; 16; 20	16	10; 12,5; 16;
6,3	8; 10; 12,5; 14; 16; 20	20	8; 10

---

Величина коэффициента диаметра червякарассчитывается по формуле



Принимаетсяq = 20, как соответствующее стандартному значению.

Величина коэффициента смещения инструментарассчитывается по формуле



Допустимые величины коэффициента смещения инструмента составляютот -1 до 1.

Углы подъема витков червяка рассчитываются по следующим формулам:

на делительном цилиндре



на начальном цилиндре



Начальный диаметра червяка_dw1рассчитывается по формуле


Длительный диаметр колесаd₂ рассчитывается по формуле



Окружная скорость на делительномдиаметре колесаv₂ рассчитывается по формуле



Для скоростей величинакоэффициента динамичности принимается равной К_v = 1.

18. Величина коэффициента нагрузки составляет



где K_β – коэффициент концентрации нагрузки по длине зуба. При постоянной нагрузке его величина принимается равной K_β = 1.

Уточнённая скорость скольжения в зацеплении составит



Уточнённоедопустимое контактное напряжение в зубьях венца червячного колеса составит



Величина расчетных контрактных напряженийв зубьях венца червячного колеса составит


Допустимое контактное напряжение в зубьях венца червячного колеса (143 МПа) превышает расчетное контактное напряжение (133,1 МПа), следовательно, размеры передачи выбраны правильно и не требуют корректировки.

---

Величина коэффициента полезного действия червячной передачи рассчитывается по формуле



где - приведенный угол трения. Для скорости скольжения его величина составляет (табл. 6.3).
Таблица 6.3 –Величины приведенных углов трения между стальным червяком и червячным колесом из бронзы

, м/с		, м/с		, м/с
0,01	5,7…6,8°	1	2,5…3,2°	4	1,3…1,7°
0,1	4,5…5,2°	1,5	2,3…2,8°	7	1…1,5°
0,25	3,7…4,3°	2	2…2,5°	10	0,9…1,3°
0,5	3,2…3,7°	3	1,5…2°	15	0,8..1,2°

Силы, действующие в зацеплении червяка и червячного колеса,рассчитываются по формулам:

для окружной силы на колесе, равной осевой силе на червяке

---

Смотрите также файлы

• Нерв жйесі патфиз Нерв жйесі.pptx

• Группа товаров.docx

• Пленочные выпарные аппараты.docx

• Симптомы и синдромы поражений сердечнососудистой системы.docx

• Синдромы поражения глубинных полушарных подкорковых структур.docx