Расчет параметров червячной передачи.

Цель работы:знать геометрические соотношения в передаче, уметь ими пользоваться

Теоретическое обоснование.

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru Червяк

Основным расчетным параметром червяка является осевой модуль

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru , где Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - осевой шаг червяка

Делительный диаметр червяка Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru ,

где Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - коэффициент диаметра червяка.

Обычно Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru .

Значения Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru и Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru стандартизированы.

Модуль m и коэффициент диаметра червяка q

m, мм 1 ряд 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0;
2ряд 3,0; 3,5; 6,0; 7,54 12,0;
q 1 ряд 8,0; 10,0; 12,5; 16,0;20,0; 25,0;
2ряд 7,1; 9,0; 11,2; 14,0; 18,0; 22,4

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - осевой шаг;

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - угол профиля червяка;

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - число заходов червяка, по ГОСТ Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - высота головки зуба;

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - высота ножки зуба;

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Передаточное число червячной передачи:

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru Тогда Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Рекомендуется: при Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

при Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

при Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Делительный диаметр червяка Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru .

Диаметр вершин червяка Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru .

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru Диаметр впадин червяка Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru .

Червячное колесо

Осевой модуль червяка равен торцевому модулю червячного колеса.

Число зубьев колеса Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Диаметр делительной окружности колеса Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Диаметр вершин зубьев в среднем сечении Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Диаметр впадины червячных колес в среднем сечении Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru .

Наибольший диаметр червячного колеса Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru ; Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru ;

Зубья колес имеют вогнутую форму и охватывают червяк по дуге с углом Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru . Ширина венца Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Червячная передача

Передаточное число выбирают из ряда: 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80.

Межосевое (межцентровое) расстояние передачи Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru .

Обычно Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Межосевое расстояние, мм

1 ряд - -  
2 ряд - - - - - - - -  
1 ряд - - - - -  
2 ряд - - - - - и т.д. до 2500

В основу расчета по контактным напряжениям положена формула Герца. После подстановки параметров червячного колеса, коэффициентов, учитывающий характер нагрузки, и соответствующих преобразований получена формула для проверочного расчета передачи:

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru ,

где Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - коэффициент нагрузки, для червячных передач Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Для проектировочного расчета межосевое расстояние определяется

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru .

При расчете задаются ориентировочными значениями КПД редуктора, скорости скольжения в передаче, определяют вращающие моменты. по принятой величине скорости скольжения выбирают материал венца колеса и определяют допускаемое напряжение. по заданному передаточному числу определяют число заходов червяка и число зубьев колеса: Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru .По рассчитанному межосевому расстоянию определяют геометрические параметры передачи и уточняют их по стандартам.

Рекомендации по расчету

1. Число витков червяка и число зубьев колеса подбирается исходя из формулы

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

например Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

После подбора величин числа зубьев уточнить передаточное число, отклонение от стандартного значения менее 4%.

2. Коэффициент диаметра червяка подбираем по рекомендации:

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Принимаем ближайшее стандартное значение из ряда 8…20.

3. Определить модуль

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Принимаем стандартное значение по таблице "Модуль m и коэффициент диаметра червяка q".

4. Определяем геометрические параметры червяка, колеса и межосевое расстояние передачи.

Пример выполнения

Задача

Определить основные геометрические размеры, если межосевое расстояние Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru , модуль зацепления Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru , если Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru , Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru , Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Решение

Основные геометрические размеры червяка

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Диаметр делительного диаметра червяка

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru по таблице "Модуль m и коэффициент диаметра червяка q"

Диаметр вершин витков

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru мм

Диаметр впадин витков

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru мм

Длина нарезной части червяка

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru мм

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Полученное значение длины нарезанной части червяка для шлифуемых и фрезеруемых червяков увеличивают на Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru во избежание искажения рабочих поверхностей витков при входе и выходе фрезы.

Поэтому принимаем

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru мм

Делительный угол подъема Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru линии витка

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Основные размеры червячного колеса

Делительный диаметр колеса

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru мм

Диаметр вершин зубьев

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru мм

Диаметр впадин зубьев

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru мм

Ширина венца колеса

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru мм

Фактическая скорость скольжения

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru м/с

Контрольные вопросы.

1. Записать формулу передаточного отношения червячной передачи и диаметра делительной окружности червяка.

2. Пояснить особенности рабочего процесса червячной передачи.

3. Из каких соображений выбирают число витков червяка?

4. Из каких соображений ограничивают число зубьев червячного колеса? Каково минимальное число зубьев колеса?

5. Что вызывает нагрев червячной передачи?


Практическая работа №15

«Расчет параметров ременной передачи»

Цель работы: определять основные параметров передачи; уметь рассчитывать передачи по тяговой способности.

Теоретическое обоснование.

Ременные передачи относятся к передачам трением с гибкой связью, состоят из ведущего и ведомого шкивов и надетого на них ремня с предварительным натяжением. В зависимости от формы поперечного сечения ремня передачи бывают: плоским, клиновым, круглым, поликлиновым и зубчатым ремнем. Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Основными критериями работоспособности ременных передач являются: тяговая способность и долговечность. По тяговой способности проводят проектный расчет передачи. В процессе расчета выбирают тип ремня и определяют геометрические параметры передачи. Расчет по долговечности выполняют как проверочный.

Для расчета необходимы значения передаваемой мощности, частоты вращения ведущего шкива, передаточного отношения передачи.

1. Расчет начинается с выбора типа плоского ремня. В приводных сельскохозяйственных машин используются резинотканевые ремни с прокладками из технических тканей, связанными вулканизированной резиной, что повышает гибкость стержня, а прокладки из ткани обеспечивают достаточную прочность и долговечность.

2. Определяют диаметры шкивов. По формуле М. А. Саверина диаметр ведущего шкива

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru ,

где Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - крутящий момент на ведущем шкиве, Нм.

Значение Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru уточняют по ряду диаметров: 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 630, 710, 800, 900, 1000.

Диаметр ведомого шкива

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

где Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - коэффициент скольжения ремня.

Значения Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru также выбирают из ряда диаметров.

Определяют фактическое значение передаточного отношения

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Отклонение фактического передаточного отношения от заданного должно быть минимальным

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

3. Определяют скорость ремня

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

где Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - частота вращения ведущего шкива, мин-1.

4. Определяют минимальное межосевое расстояние передачи

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Значения Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru для удобства дальнейших расчетов округляют до большего целого числа.

5. Определяют требуемую длину ремня

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

или

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Полученное значение округляют до большего из ряда длин: 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 900, 1000, 1050, 1150, 1200, 1250, 1300, 1400, 1450, 1500, 1600, 1700, 1800, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000.

6. Уточняют значение межосевого расстояния

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

или

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

7. Угол обхвата ремнем меньшего шкива

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

8. Определяют окружное усилие

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru ,

где Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - передаваемая мощность, кВт.

9. Определяют размеры сечения ремня. Ширина ремня

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru ,

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru – число прокладок, Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru – толщина ремня, Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - толщина одной прокладки (табл.1)

Таблица 1

Технические характеристики прокладок Прокладки из ткани
Б-820 БКНЛ
Допускаемая удельная нагрузка на прокладку Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru , Н/мм
Расчетная толщина прокладки Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru , мм 1,5 1,2
Число прокладок Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru при ширине Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru , мм 20…71 80…112 125…560   2…5 3…6 3…6   3…5 3…6 3…6

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - допускаемая удельная нагрузка с учетом условий работы,

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru ,

где Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru – допускаемая удельная нагрузка, для типовой ременной передачи, Н/мм; (табл.1).

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - коэффициент, учитывающий влияние угла наклона передачи к горизонту – Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru ; при Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru ; при Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru ; при Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru .

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru (табл. 2)

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru , град  
Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru 0,79 0,82 0,85 0,88 0,91 0,94 0,97 1,0

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - коэффициент, учитывающий влияние скорости,

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - коэффициент, учитывающий влияние характера нагрузки и режима работы;

при спокойной нагрузке и односменной работе Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru ;

при умеренных колебаниях Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru ;

при значительных колебаниях Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru ;

при двухсменной работе уменьшить значение Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru на 0,1; при трехсменной - на 0,2.

Окончательно значение Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru выбирают из ряда значений: 20, 25, 30, 40, 45, 50, 60, (65), 70, 75, 80, 100, (115), (120), 125, 150, (175), 200, 225, 250 и т.д. до 1200мм.

10. Сила предварительного натяжения ремня

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

где Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru - напряжение от предварительного натяжения ремня (табл.3);

Таблица 3

Тип ремня Напряжение от предварительного натяжения Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru , МПа
Синтетический ремень
Резинотканевый ремень 1,8
Клиновый стандартный ремень 1,2…1,5

11.Нагрузка на валы и опоры

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Задание

Рассчитать открытую плоскоременную передачу, установленную в системе привода от двигателя к ленточному транспортеру, по следующим исходным данным: мощность на ведущей звездочки Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru (кВт) при частоте вращения ведущего вала Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru мин-1), передаточное отношение Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru . Передача горизонтальная, нагрузка спокойная, работа односменная.

№ задания   Мощность Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru   Частота вращения Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru , мин-1 Передаточное отношение цепной передачи u
3,1
5,2
3,4
7,5 2,1
2,5
14,5 3,8
2,8
5,5 4,5
8,0 2,1
3,3
         

Пример расчета.

Задача

Выполнить расчет плоскоременной передачи привода ленточного транспортера. Исходные данные для расчета: Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru мин-1, передаточное отношение Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru . Передача горизонтальная, нагрузка спокойная, работа односменная.

Решение.

1. Расчет начинаем с выбора типа и материала плоского ремня. Предварительно выбираем прорезиненный ремень с прокладками из ткани Б – 820 (табл.1).

Крутящий момент на ведущем валу

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru Нм.

2. Определяем диаметр ведущего шкива:

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Значение Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru уточняем по ряду диаметров; принимаем Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru мм.

Диаметр ведомого шкива:

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru мм;

ближайшие из ряда значения 280 и 315 мм.

Определяем фактическое значение передаточного отношения:

При Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

При Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Очевидно, что в первом варианте значение 𝒰ф ближе к заданному.

Принимаем Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

3. Определяем скорость ремня:

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru .

4. Определяем минимальное межосевое расстояние передачи:

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru мм.

Принимаем Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

5. Требуемую длину ремня определяем по:

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Принимаем L из нормального ряда длин, Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

6. Уточняем межосевое расстояние:

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

7. Угол обхвата ремнем меньшего шкива:

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru .

8. Определяем окружное усилие:

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

9. Определяем размеры поперечного сечения ремня.

ширина ремня

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru .

Допускаемую удельную нагрузку на одну прокладку определяем по таблице 1;

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru Н/мм.

Допускаемая удельная нагрузка с учетом условий работы:

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru .

Для горизонтальной передачи Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

При спокойной нагрузке и односменной работе Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Допускаемая нагрузка Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru Н/мм.

Толщина одной прокладки Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru (табл.1);

толщина ремня Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

число прокладок Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Ширина ремня Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Из нормального ряда значений ширины принимаем Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru мм.

10. Определяем силу предварительного натяжения ремня:

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

11. Определяем нагрузку на валы:

Расчет параметров червячной передачи. - student2.ru

Наши рекомендации