2.2 Основы проектного расчета червячных передач

Проектный расчет служит для определения размеров передачи, при которых не возникает опасность повреждения венца червячного колеса. Исходными данными для проектировочного расчета являются:

‑ режим работы редуктора;

‑ нагруженность (циклограмма нагружения, т.е. значения P_i кВт; Т_i Нм; L_hi час; L_h, час);

где P_i ‑ Мощность на i-ом валу редуктора;

Т_i ‑ момент на i-ом валу редуктора;

L_hi  ‑  время действия нагрузочных факторов;

L_h ‑ ресурс редуктора.

‑ передаточное число u;

‑ материал венца червячного колеса.

Как правило, при проектировочном расчете определяют межосевое расстояние :

, (1)

где ‑ крутящий момент на валу червячного колеса, Нм;

‑число зубьев червячного колеса;

‑коэффициент диаметра червяка, в соответствии с ГОСТ 19672-74 и ГОСТ 2144-93 (таблица 2);

‑допускаемые контактные напряжения для материала венца червячного колеса, МПа;

‑модуль упругости материалов червяка и колеса, (при выполнении венца червячного колеса из бронзы  = 1,26·10¹¹ Па).

Расчет геометрических параметров червячной передачи при известных материалах червяка и венца червячного колеса, а так же нагруженности передачи является прямой задачей при проектировании червячных редукторов. Однако, в ряде случаев решается и обратная задача:

а) при известных геометрических параметрах червячной передачи и материалах червяка и венца червячного колеса определяются нагрузочная способность редуктора, т.е. мощность Р₁ и момент Т₂ которые может передать без разрушения червячная передача редуктора;

б) при известных геометрических параметрах червячной передачи и нагруженности редуктора, т.е. частоте вращения червяка и n₁, мощности Р₁, моменте Т₂, определить материал венца червячного колеса, механические характеристики которого обеспечивали передачу требуемых нагрузок. Для решения обратной задачи также используется формула (1), через которую выражаются момент Т₂ (для случая а), либо значение допускаемых контактных напряжений для материала венца червячного колеса (для случая б). Порядок расчета допускаемых контактных напряжений приведен в приложении А.

3 Техника безопасности

3.1 Разборку редуктора производить в присутствии преподавателя.

3.2 При разборке и сборке редуктора исключить возможность падения тяжелых деталей на пол.

3.3 При разборке редуктора сначала вынуть червяк, а только затем червячное колесо. Сборку редуктора осуществлять в обратной последовательности.

4 Порядок выполнения работы

4.1 Определение основных размеров червячного редуктора

Редуктор устанавливают на плиту (рисунок 4) и с помощью штангенрейсмуса измеряют расстояния H₁ и H₂ от опорной поверхности нижнего фланца редуктора (от плиты) до верхней кромки выходного конца быстроходного вала и верхней кромки выходного конца тихоходного вала. Штангенциркулем измеряют диаметры выходных концов быстроходного и тихоходного валов D₁ и D₂.

Вычисляют межосевое расстояние по формуле:

. (2)

Полученное значение уточняют у преподавателя. Затем редуктор разбирают и изучают конструкцию его деталей.

Рисунок 4 – Измеряемые параметры редуктора