Головна |
Черв'ячні передачі розраховують на міцність: по напруженням вигину і по контактним напруженням. У більшості випадків міцність при вигині не визначає розміри передачі і цей розрахунок застосовують як перевірочного. Як проектного розрахунку на вигин застосовують тільки при великих числах зубів коліс (більше 90 - 100) і для ручних передач. Основне значення має розрахунок по контактним напруженням, який повинен запобігати в проектованих передачах викришування і заїдання.
Умови зачеплення і несуча здатність передач з циліндричними черв'яками основних типів дуже близькі, особливо при малому числі заходів. Тому розрахунки, які ведуть в застосуванні до передачам з архімедовим черв'яком, поширюються на передачі з іншими циліндричними черв'яками.
Розрахунок на вигин ведуть по колесу, так як витки черв'яків значно міцніше, і по номінальній напрузі. Розрахунок аналогічний розрахунку косозубих циліндричних коліс тільки зуби черв'ячних коліс приймають на 20-40% міцніше косозубих. Підвищена міцність зубів черв'ячних коліс пов'язана з їх дугового формою і з так званої природної корекцією, що має місце у всіх перетинах, крім середнього.
Напруження згину зубів
де ; - Коефіцієнт міцності зубів для черв'ячних коліс, обираний за еквівалентним числу зубів ; [?]и - Допустиме номінальне напруга вигину зубів колеса, МПа. множник cos2? враховує нахил контактних ліній і роботу зуба як пластини.
Розрахунок по контактним напруженням ведуть по напруженням в полюсі зачеплення, які не сильно відрізняються від максимальних, але визначаються простіше, ніж напруги в інших точках зачеплення.
Аналогічно розрахунку зубчастих передач в якості вихідної приймають відому формулу Герца для найбільших контактних напружень при стисканні циліндрів уздовж утворюючих :
де Е - Наведений модуль пружності матеріалу; ?? - Приведений радіус кривизни.
величина
де Е1 - Модуль пружності матеріалу черв'яка; Е2 - Модуль пружності матеріалу колеса.
Витки архимедова черв'яка в середній площині мають профіль прямобочного рейки ?2 = ?, а зуби черв'ячного колеса мають евольвентний профіль (рисунок 3.23); тому розрахунковий приведений радіус кривизни дорівнює радіусу кривизни зуба черв'ячного колеса в полюсі зачеплення, т. е.
.
Малюнок 3.23 - евольвентним профілем
Підставивши у вихідну залежність ??, А також qn; Р2; d2 = mz2; d1 = Mq; ; ? = 200; Е1 = 2,15 · 106 кгс / см2; Е2 = 0,9 · 106 кгс / см2(Для бронзи і чавуну), після перетворень получазм формулу для [?]Н (МПа)
? [?]Н
Геометрія черв'ячних передач | Застосування і основні типи ремінних передач
Розрахунок натискних механізмів | зубчасті передачі | Розрахунок на міцність при згині | Розрахунок зубів на контактну міцність | Проектування зубчастих передач. Вибір модуля. | Передачі конічними зубчастими колесами | Геометричні розрахунки конічних зубчастих коліс | Сили в конічних зубчастих передачах | Розрахунки конічних зубчастих коліс на міцність | черв'ячна передача |