3.2.10 Проверка прочности зубьев при пиковой нагрузке

Действие пиковых нагрузок оценивают коэффициентом перегрузки:

где – максимальный из длительно действующих моментов;

– пиковый момент. Берется из графика нагрузок (см. задание).

Условие прочности или хрупкого разрушения поверхности записывается:

где - действительное контактное напряжение.

Допустимое напряжение принимаем при:

- цементация или закалка ТВЧ .

Для нашего случая . Условие хрупкого разрушения выполняется:

3.3Расчет червячной передачи

Рис. 3.1 Кинематическая схема конической передачи

3.4 Расчет геометрических параметров передачи.

3.1.1. Расчет межосевого расстояния.

Где для эвольвентных, архимедовых и конволютных червяков

– коэффициент концентрации нагрузки

- начальный коэффициент концентрации нагрузки по графику (рис. 2.12[1])

Полученное расчетом межосевое расстояние для стандартной червячной пары округляем до стандартного числа (ГОСТ 2144-93): .

2. Число зубьев колеса.

3.1.3. Предварительные значения.

Модуля передачи: , принимаем

Коэффициент диаметра червяка: , принимаем

2. Коэффициент смещения.

1. Угол подъема линии витка червяка.

На делительном диаметре

На начальном диаметре

2. Фактическое передаточное число.

3. Размеры червяка и колеса.

Диаметр делительный червяка

Диаметр вершин витков

Диаметр впадин

Длина нарезанной части червяка при коэффициенте смещения

принимаем

Для шлифуемых червяков полученную расчетом длину увеличиваем при на 25 мм, и при этом получаем .

Диаметр делительный колеса

Диаметр вершин витков

Диаметр впадин

Диаметр колеса наибольший

Где для передач с эвольвентным червяком

Ширина венца , принимаем

Где при

2. Проверочный расчет передачи на прочность.

Определяем скорость передачи в зацеплении

Где - окружная скорость на начальном диаметре червяка

- начальный угол подъема витка

По полученному значению уточняем допускаемое напряжение

Вычисляем расчетное напряжение

Где для эвольвентных, архимедовых и конволютных червяков

– коэффициент нагрузки

Окружная скорость червячного колеса

При обычной точности изготовления и выполнения условия жесткости червяка принимаем

при

Коэффициент концентрации нагрузки

Где - коэффициент деформации червяка (табл. 2.16[1]).

– коэффициент, учитывающий влияние режима работы передачи на приработку зубьев червячного колеса и витков червяка (табл. 2.17[1]).

Определим процент перегрузки

что допускается.

2. КПД передачи.

Коэффициент полезного действия червячной передачи

Где - угол подъема линии витка на начальном цилиндре

- приведенный угол трения, определяемый экспериментально с учетом относительных потерь мощности в зацеплении, в опорах и на перемешивание масла.

2. Силы в зацеплении.

Окружная сила на колесе, равна осевой силе на червяке:

Окружная сила на червяке, равна осевой силе на колесе:

Радиальная сила

Для стандартного угла

2. Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба.

Расчетное напряжение изгиба

Где - коэффициент нагрузки

- коэффициент формы зуба колеса, который выбираем в зависимости от

2. Тепловой расчет.

Червячный редуктор в связи с невысоким КПД и большим выделением теплоты проверяют на нагрев.

Мощность (Вт) на червяке

Температура нагрева масла при установившемся тепловом режиме без искусственного охлаждения

Где - коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора в металлическую плиту или раму

- максимальная допустимая температура нагрева масла.

Поверхность поверхности охлаждения корпуса равна сумме поверхностей всех его стенок за исключением поверхности дна, которой корпус прилегает к плите или раме. Размеры стенок корпуса можно взять по эскизному проекту. Приближенно площадь поверхности охлаждения корпуса можно принимать в зависимости от межосевого расстояния:

При принимаем .

Для чугунных корпусов при естественном охлаждении коэффициент теплоотдачи