Головна

Конструктивні розміри шестірні і колеса (або черв'яка і черв'ячного колеса). | Конструктивні розміри корпусних деталей редуктора | Ескізне компонування черв'ячного редуктора | Підбір та розрахунок підшипників | Підбір шпонок і розрахунок шпонкових з'єднань | Вибір та розрахунок муфти | Мащення зачеплення та підшипників | Тепловий розрахунок редуктора | Перевірний розрахунок валів | Складання редуктора |

Розрахунок черв'ячної передачі

  1. IV. Світлотехнічний розрахунок.
  2. Акціонерні товариства, поняття акцій, облігацій. Розрахунок курсу акцій.
  3. Верхні передачі назад за голову.
  4. Вибір матеріалів черв'ячної пари
  5. Вибір та розрахунок муфти
  6. Визначення величини опору теплопередачі заданої огороджувальної конструкції
  7. Гвинтові та гіпоїдні зубчасті передачі

2.1 Вибір матеріалів і визначення допустимих напружень.

Орієнтовно визначають швидкість ковзання в зачепленні

= ([1], c. 48),

де 1 =101 (рад/с) - кутова швидкість черв'яка,

Т2 =325 (Н×м) - крутний момент на валу колеса.

Згідно рекомендацій ([1], табл. 5.1, c. 47) при середніх швидкостях ковзання

2м/с £ £ 5 м/с вибирають безолов'янисту бронзу для матеріалу вінця, а при ³

5 м/с-олов'янисту (вказати марку бронзи).

Черв'як виготовляю стальний, з об'ємним або поверхневим гартування витків

СВЧ до твердості НRС 45...50.

Для одиничного та дрібносерійного виробництва спосіб одержання заготовки

вінця черв'ячного колеса - відливання в земляну форму.

Механічні характеристики відливки sв =450 ( МПа); sТ =300 ( МПа).

Допустиме контактне напруження визначається за формулою [sНО]= [sН] KHL

([1], c. 48), де коефіцієнт довговічності ; тут еквівалентна кількість

циклів зміни напруження за строк служби передачі NHE=NS = 60n2t при постійному

режимі

t =3653 2 8=17520 год. ([1], c. 26); 0,67£ КHL£1,15 ([1], c. 48).

NHE=NS =60 96,5 17520=10,14 107ц.

KHL= =0,749

Повинна виконуватись умова:

0,67 £ KHL £1,15

0.67£0,749£1,15

Для безолов'янистих бронз допустимі контактні напруження визначають з умови

стійкості проти заїдання [sНО]= [sН], де [sНО]= 300 - 25 =300-25 3,1=222,5МПа

([1], табл. 5.2, c. 49).

Допустимі напруження згину для базової кількості циклів випробувань при

нереверсивному навантаженні [sFО]=0,08sв+0,25sТ =0,08 450+0,25 300=111МПа

([1], табл. 5.2, c. 49).

Еквівалентне число циклів при розрахунку на згин при постійному навантажені

NHE=NS =10,14 107ц.

Коефіцієнт довговічності = =0,60

Повинна виконуватись умова:

0,54£ КFL£1 ([1], c. 49).

0,54£ 0,6£1

Допустиме напруження згину [sF]= [sFO]KFL =111 0,6=66,6МПа ([1], c. 48).

2.2 Проектний розрахунок черв'ячної передачі

За табл.2.7 ([1], c.21) залежно від передаточного числа uч =10 приймають

число заходів черв'яка Z1 =4 .

Тоді кількість зубців черв'ячного колеса Z2 = Z1 uч =4 10=40

Перевіряють виконання умови 28 £ Z2 £ 80 ([1], c.50).

28 £ 40 £ 80

Коефіцієнт діаметра черв'яка q = (0,22...0,40)Z2 =(8.8..10) ,

Приймають стандартне значення q =10 ([1], табл. 5.3, с.50).

Коефіцієнт розподілу навантаження по ширині вінця колеса

= ([1], c.51),

де коефіцієнт деформації черв'яка q ([1], табл. 5.5, с.51),

х - коефіцієнт, що враховує вплив режиму роботи, при постійному режимі

навантаження х =1; тоді Кb =1.

З умови стійкості поверхні зубців проти втомного руйнування (заїдання)

визначаю.

міжосьову відстань за формулою

=

([1], c.51).

Розрахунковий коефіцієнт Ка =310 МПа1/3 для матеріалів сталь-бронза;

Ка = 315 МПа1/3 для матеріалів сталь-чавун ([1], c.51).

Визначаю модуль зачеплення передачі = ;

приймаєю найближче стандартне значення модуля m =5мм

([1], табл. 5.3,с.50).

При цьому фактичне значення міжосьової відстані =

.

2.3 Геометричні розміри черв'ячної передачі.

Параметри зачеплення: висота головки витка (зубця) - ha = m=5мм

висота ніжки витка (зубця) - hf = 1,2m=5 1,2=6мм

висота витка (зубця) - h = ha +hf = 2,2m=5 2,2=11мм .

Кут підйому гвинтової лінії витка черв'яка (кут нахилу зубця колеса)

, . .

Визначаю геометричні розміри черв'яка:

ділильний діаметр d1 = mq=5 10=50мм

діаметр вершин витків da1 = d1 + 2m=50+2 5=60мм

діаметр западин витків df1 = d1 - 2,4m=50-2,4 5=38мм .

Довжину нарізаної частини черв'яка

при z1 = 4 b1³ (12,5 +0,09Z2)m=(12,5+0,09 40) 50=80,3мм

приймаю b1 =80мм (заокруглюю до цілого числа)

Визначаю геометричні розміри черв'ячного колеса:

ділильний діаметр d2 = mz2 =5 40=200мм

діаметр вершин зубців da2 =d2 + 2m =200+2 5=210мм

діаметр западин зубців df2 = d2 - 2,4m =200-2,4 5=188мм

ширину зубчастого вінця визначають:

b2 £ 0,67 da1= 0,67 60=40,7мм при z1 = 4.

приймаю b2 =40мм (заокруглюється до цілого числа).

Найбільший діаметр черв'ячного колеса

2.5 Зусилля в черв'ячному зачепленні

(зобразити схему передачі , для верхнього розташування черв'яка [1] c.53 , рис.5.3,

для нижнього - зображено на рис. ).

Колове зусилля на колесі (осьове на черв'яку) =

Н

Осьове зусилля на колесі (колове на черв'яку) =

H

Радіальне зусилля в зачепленні . H

2.6 Перевірка черв'ячної передачі на втомну контактну міцність.

Швидкість ковзання м/c.

Залежно від швидкості ковзання приймають степінь точності виготовлення

передачі ([1], абл.. 5.7, с.55).

Попередньо вибрано коефіцієнт КНb =1

Коефіцієнт динамічності навантаження КHv =1.25

([1], абл.. 5.6, с.54).

Питоме колове зусилля визначаю за формулою

H/мм

([1], c.54).

Уточнюю значення допустимих контактних напружень

=300-25 2,7=237,5 МПа.

Контактні напруження визначають за формулою

([1], c.55).

Розрахункові коефіцієнти:

коефіцієнт, що враховує механічні властивості матеріалів черв'яка і черв'ячного

колеса ZE =210 Мпа1/2 - для поєднання матеріалів сталь - бронзна,

коефіцієнт, що враховує сумарну довжину контактних ліній в зачепленні Ze =

0,75;

коефіцієнт, що враховує форму спряжених поверхонь зубців

Обчислюю sН =210 1,7 0,75 МПа

sН £ [sН] умова виконується .

2.7 Перевірка черв'ячної передачі на втомну міцність при згині

Питоме колову зусилля wFt = wHt =101,8 Н/мм

Визначаютьть розрахункові коефіцієнти .

Коефіцієнт форми зубця YF вибирають залежно від еквівалентного числа зубців

; YF =1,45 ([1], абл.. 5.8, с.55);

Коефіцієнт нахилу зубців

коефіцієнт перекриття зубців Ye = 0,75 ([1], c. 56).

Напруження згину перевіряють за формулою

([1], c. 55).

=66,6МПа

2.7 ККД черв'ячної передачі.

Залежно від матеріалу вінця колеса і швидкості ковзання вибираю приведений

кут тертя

j¢ =2◦10¢=2,17◦ ([1], табл. 5.9, с.56) .

ККД передачі з врахуванням втрат енергії в зачепленні , в опорах і на

розбризкування мастила визначаю за формулою:

([1], c.56) .

Приймаємо .

\

 



Министерство образования Республики Беларусь | Проектний розрахунок валів редуктора
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати