- •1 Кінематичний розрахунок приводів машин
- •4 А х х ххх х х х у3
- •2. Приклад кінематичного розрахунку приводу.
- •2 Розрахунок зубчастих передач
- •1.1 Указівки на вибір матеріалів зубчастих передач
- •2. Указівки на вибір напруг, що допускаються при розрахунках зубчастих передач.
- •2.2. Вибір допустимих напружень при розрахунках зубчастих передач на згинальну витривалість.
- •3. Порядок розрахунку циліндричних зубчастих передач
- •3.1. Вибирають матеріал зубчастих коліс. Призначають термообробку шестірні і колеса (п.1).
- •3.5. Перевірочний розрахунок передачі.
- •3.6. Геометричний розрахунок передачі.
- •3.7. Силовий розрахунок передач.
- •3.8. Вказівки по розрахункам відкритих циліндричних зубчастих передач.
- •4. Указівки з розрахунку конічних зубчастих передач.
- •4.1. Загальні відомості.
- •4.2. Порядок розрахунку конічних зубчастих передач.
- •4.3. Указівки з розрахунку відкритих конічних зубчастих передач
- •5. Приклади розрахунку зубчастих передач
- •5.1. Розрахунок прямозубої циліндричної передачі.
- •5.2. Розрахунок косозубої циліндричної передачі
- •5.3. Розрахунок відкритої прямозубої циліндричної передачі
- •5.4. Розрахунок конічної зубчастої передачі.
- •5.5. Розрахунок відкритої конічної передачі.
- •3 Розрахунок черв’ячних передач
- •1. Вказівки по вибору матеріалу для черв’ячних передач
- •Вибір матеріалу для черв’яка
- •Вибір матеріалу для черв’ячних коліс
- •2. Вибір допустимих напружень при розрахунку черв’ячних передач
- •3. Вказівки по розрахунку черв’ячних передач з циліндричним черв’яком
- •3.1 Порядок розрахунку черв’ячних передач
- •3.2 Проектний розрахунок
- •3.3 Перевірочний розрахунок
- •3.4 Геометричний розрахунок
- •3.5 Силовий розрахунок
- •3.6 Тепловий розрахунок
- •3.7 Приклад розрахунку черв’ячної передачі редуктора
3. Вказівки по розрахунку черв’ячних передач з циліндричним черв’яком
3.1 Порядок розрахунку черв’ячних передач
3.1.1. Вибираємо матеріали черв’яка і черв’ячного колеса (п.1).
3.1.2. Знаходимо допустимі напруження і (п.2).
3.2 Проектний розрахунок
Проводячи проектний розрахунок, визначають міжосьову відстань черв’ячної передачі за такою формулою:
(7)
де - крутний момент на валу черв’ячного колеса, Нм;
- допустиме контактне напруження, МПа;
- коефіцієнт діаметра черв’яка (вибирають по табл. 8).
Отримане по формулі (7) значення для черв’ячних редукторів загального призначення округляють до найближчого стандартного значення у відповідності до ГОСТ 2144-76 (табл. 6).
Таблиця 6
1-й ряд |
Міжосьова відстань по ГОСТ 2144-76 | |||||||||
40 |
50 |
63 |
80 |
100 |
125 |
160 |
200 |
250 |
315 | |
2-й ряд |
- |
- |
- |
- |
- |
140 |
180 |
225 |
280 |
355 |
Примітка: 1-му надається перевага над 2-м.
Для вписування в стандартну міжосьову відстань черв’ячні передачі виконують із зміщенням. Коефіцієнт зміщення (-1≤x<1) визначають за формулою:
(8),
де - стандартна міжосьова відстань, мм;
- модуль зачеплення (попередньо визначають по формулі (8) при х = 0 і округляють до стандартного значення по табл. 7).
Значення і m обов’язково приймають стандартними (табл. 7 і 8). Це необхідно, щоб черв’ячне колесо можна було нарізати стандартною черв’ячною фрезою.
Таблиця 7
Ряд |
Модулі черв’ячних циліндричних передач по ГОСТ 19672-74, СТ СЄВ 287-76 | |||||||||||||||
1-й |
2 |
2,5 |
- |
3,15 |
- |
4 |
5 |
- |
6,3 |
- |
8 |
10 |
- |
12,5 |
16 |
20 |
2-й |
- |
- |
3 |
- |
3,5 |
- |
- |
6 |
- |
7 |
- |
- |
12 |
- |
- |
- |
Примітка: 1-му надається перевага над 2-м.
Таблиця 8
Ряд |
Значення по ГОСТ 19672-74 | |||||||||
1-й |
- |
8 |
- |
10 |
- |
12,5 |
- |
16 |
- |
20 |
2-й |
7,1 |
- |
9 |
- |
11,2 |
- |
14 |
- |
18 |
- |
Примітка: 1-му надається перевага над 2-м; допускається використовувати = 7,5 і 12.
Якщо значення х не входить у вказані межі, вибирають інше значення , яке відповідає прийнятому модулю або варіює числом зубців колеса в межах ±2 од., в результаті деякого відхилення від передаточного числа.
3.3 Перевірочний розрахунок
3.3.1. Розрахунок на контактну витривалість робочих поверхонь зубців черв’ячного колеса.
Контактне напруження визначають за формулою:
(9),
де - коефіцієнт, що залежить від контактуючих матеріалів пари (вінець колеса – черв’як) і кута зачеплення . При = 20 для сполучної пари бронза - сталь коефіцієнт = 380 МПа і чавун - сталь = 410 МПа;
,
де - початковий, а при х = 0 - дійсний діаметр черв’яка, мм; - колова сила на черв’ячному колесі, Н, що визначається за найбільшим крутним моментом на валу колеса , Нм, або за потужністю, що передається:
,
ККД черв’ячної передачі, визначають за залежністю:
,
де , , , - коефіцієнти, що враховують відповідно втрату потужності в опорах, черв’ячному зачепленні, на розбризкування і розмішування змазки і на привод вентилятора, якщо останній продуманий конструкцією для обдування корпуса.
Значення можна вибрати по табл. 9
Таблиця 9
ККД черв’ячної передачі | |||
Число заходів |
1 |
2 |
4 |
= |
0,7…0,75 |
0,75…0,82 |
0,87…0,92 |
Коефіцієнт навантаження =; коефіцієнт нерівномірності розподілення навантаження по ширині вінця колеса розраховують за наступною формулою:
(11),
де - коефіцієнт деформації черв’яка (вибирають по табл. 10);
= - середній по часу дії крутний момент на валу колеса ( - відповідно крутний момент, час роботи і частота обертання червячного колеса при режимі );
- максимально довго діючий (розрахунковий) крутний момент на валу черв’ячного колеса.
При постійному навантаженні = 1.
Таблиця 10
Число заходів черв’яка |
Коефіцієнт деформації черв’яка при коефіцієнті діаметра черв’яка | |||||||
7,1 |
8 |
9 |
10 |
11,2 |
12 |
12,5 |
14 | |
1 2 4 |
57 45 37 |
72 57 47 |
89 71 58 |
108 86 70 |
127 102 82 |
147 118 95 |
157 125 101 |
190 152 123 |
Коефіцієнт динамічного навантаження , залежить від швидкості ковзання , прийнятого ступеня точності виготовлення черв’ячної пари, вибирають по табл. 11.
Таблиця 11
Ступінь точності по ГОСТ 3675-56 |
Коефіцієнт динамічного навантаження при швидкості ковзання , м/с | |||||
до1,5 |
вище 1,5 |
вище 3 |
вище 7,5 |
вище 12 |
вище 18 | |
6 |
- |
- |
1 |
1,1 |
1,3 |
1,4 |
7 |
1 |
1 |
1,1 |
1,2 |
- |
- |
8 |
1…1,1 |
1,1…1,2 |
1,2…1,3 |
- |
- |
- |
9 |
1,2…1,3 |
- |
- |
- |
- |
- |
Швидкості ковзання , м/с визначають за залежністю:
(12),
де - початковий кут підйому лінії витка черв’яка (при х = 0);
− - ділильний кут підйому витка.
(13),
де - вибирають по табл. 12.
Таблиця 12
Число заходів черв’яка |
Кути підйому лінії витка черв’яка на ділильному циліндрі при коефіцієнті діаметра черв’яка | ||||||
16 |
14 |
12 |
12,5 |
10 |
9 |
8 | |
1 |
3º34'35" |
4º05'08" |
4º45'49" |
4º34'26" |
5º42'38" |
6º20'25" |
7 º 07'30" |
2 |
7º07'30" |
8º07'48" |
9º27'44" |
9º05'25" |
11º18'36" |
12º31'44" |
14º02'10" |
4 |
14º02'10" |
15º56'43" |
18º26'06" |
17º44'41" |
21º48'05" |
23º57'45" |
26º33'54" |
Коефіцієнт , який враховує умовний кут обхвату черв’яка колесом і кут підйому лінії витків черв’яка. Умовний кут обхвату визначають точками перетину кіл, діаметром з торцевими (контурними) лініями вінця черв’ячного колеса за формулою:
(14);
(15);
(16).
3.3.2. Розрахунок зубців колеса на витривалість при згині.
Перевірочний розрахунок зубців вінця черв’ячного колеса на витривалість при згині проводять за такою формулою:
(17)
де - коефіцієнт, що враховує форму і підвищену міцність зуба черв’ячного колеса, в результаті його дугову форму і виконаного у всіх січних, крім середнього, як би з позитивним зміщенням (вибирають по табл. 13).
– коефіцієнт навантаження.
Таблиця 13
Число зубців еквівалентного колеса |
20 |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
35 |
37 |
40 |
45 |
50 |
60 |
80 |
100 |
150 |
|
1,98 |
1,88 |
1,85 |
1,8 |
1,76 |
1,71 |
1,64 |
1,61 |
1,55 |
1,48 |
1,45 |
1,4 |
1,34 |
1,31 |
1,27 |