4.3. Проверка прочности зубьев червячного венца на изгиб

Предварительно определяем окружную силу на колесе:

F_t2=2T₂/d₂=2……/……=……H, (3.11)

и окружную силу червяка:

F_t1=2T₁/d₁=2……/……=……H,

затем нормальный модуль:

m_n=mcosγ=……….= (3.12)

потом примем:

b₂=0,75d_a1=……мм (3.13)

и найдем эквивалентное число зубьев колеса как:

z_v=z₂/cos³γ=……/……=…… (3.14)

Далее примем коэффициент формы зубы Y_F по следующей таблице 3.7

Таблица 3.7 - Значение коэффициента формы зуба для червячных колес

zv	24	26	28	30	32	35	37	40	45	50	60	100	300
YF	1,88	1,85	1,80	1,76	1,71	1,64	1,61	1,55	1,48	1,45	1,40	1,30	1,24

Значения коэффициентов расчетной нагрузки К_н и К_Fпринимаються одинаковыми.

Проверка зубьев червячного колеса на изгиб производиться по формуле:

σ_F=(3.15)

Таким образом,

σ_F=

Очевидно что при σ_F≤прочность по напряжениям изгиба обеспечена.

Найдем приведенный угол трения φ по таблице 3.8 в зависимости от скорости v_sи проверим к.п.д. по формуле:

η=[tgγ/tg(γ+φ)] (3.16)

Значения η_т - см. п.1.1, стр. 3 Тогда:

η=[……/tg(…+…0]=……

Таблица 3.8 - Приведенные углы трения φ

vs, м/с	φ	vs, м/с	φ	vs, м/с	φ
2	2^о00^`-2^о35^`	3	1^о36^`-2^о00^`	7	1^о02^`-1^о29^`
2,5	1^о43^`-2^о17^`	4	1^о26^`-1^о13^`	10	0^о55^`-1^о22^`

Выполним тепловой расчет, для чего найдем количество тепла Ф, выделяющегося в зацеплении:

Ф=Р₁(1-η)=……(1-…)=…… Вт (3.17)

Здесь Р_{1 -} мощность на ведущем валу, Вт. Далее анйдем количество тепла Ф₁, которое может быть отведено в атмосферу:

Ф₁=К(t₁-t₀)A=……(……-20)……=…… Вт. (3.18)

В этой формуле коэффициент теплоотдачи К=8...10 Вт/м² °С - для плоховентилируемых помещений;

К=14...17 Вт/м² °С для помещений с интенсивной вентиляцией;

t₁- внутренняя температура редуктора (масла); обычно допускаемая величина

t₁=60...70 °С; t₀=20 °С;

А - площадь наружной поверхности редук­тора без учета днища (вычисляется после конструирования корпуса редуктора). При наличии ребер охлаждения учитывают только 50% их площади. Если Ф≤Ф₁, то естественного охлаждения достаточно.

В противном случае обдувают корпус вентилятором, делают в корпусе водяные полости или пропускают змеевики с проточной водой, применяют циркуляционные системы смазки.

4.4Конструирование червячной передачи

Витки червяков выполняют обычно за одно целое с валом (рис. 4.1): фрезерованием при d₀>d_f1 или на­резанием на токарных станках при d₀<d_f1чем обеспечивается свободный выход резца.

Рисунок 4.1 - Червяк с фрезерованными витками.

Материал и термообработка червяка - по [4, стр. 20].

Червячные колеса изготовляют обычно составными: венец — бронзовый,

центр — чугунный, чугун марки СЧ 15. Венцы соединяют с центрами либо посадкой с натя­гом(рис.4.2, а и б), либо болтами, поставленными без зазора в отверстия из-под развертки (рис.4.2, в).

Обод червячного колеса,- выполненного целиком из чугуна (без насадного венца), показан на рис. 4.2, г. Натяг бронзового венца на чугунном центре во время работы червячного колеса уменьшается, так как коэффи­циент линейного расширения бронзы больше, чем чугуна. Во избежание смещения венца относительно центра на стыке устанавливают 4—6 винтов (рис. 4.2 а, б). Соединение венца с центром можно осуществить отливкой бронзового венца в литейную форму, в которую заранее устанавливают чугунный центр. Во избежание проворота венца на боковых поверхностях центра делают пазы, заполняемые металлом вен­ца при отливке. Наибольший диаметр червячного колеса рассчитывают как:

d_аM2≤d_a2+6m/(z₁+2)=………./……….=…… (3.19)

а и б— с напрессованным венцом; в — с привернутым венцом: г — цельнолитое;

д—с фиксацией напрессо­ванного венца винтом: С=0,25b₂;δ₁= δ₂=2m

d_cm=(1,6÷1,8)d_b; l_cm=(1,2÷1,7)d_b; d_винта=(1,2÷1,4)m,

l_винта=(0,3÷0,4)b₂; f=0,2 d_винта.

Рисунок 4.2 - Червячные колеса