Проектний розрахунок черв'ячної передачі

У проектному розрахунку визначають міжосьову відстань черв'яч­ної передачі як основний параметр, що визначає габаритні розміри передачі. Міжосьову відстань розраховують із умови стійкості актив­них поверхонь зубців колеса проти втомного руйнування та заїдання.

Вихідні дані для проектного розрахунку черв'ячної передачі є такі:

розрахункове тривало діюче навантаження Т_2H; передаточне число передачі u; тип черв'яка ZA, ZN чи ZI; типовий режим навантаження передачі та строк її служби; матеріали для черв'яка та черв'яч­ного колеса, за якими визначають допустиме контактне напруження.

Несуча здатність черв'ячних передач із архімедовими (ZA), конволютними (ZN) та евольвентними (ZI) черв'яками може бути оцінена за одними й тими ж розрахунковими залежностями (28.39), (28.40), (28.41) та (28.42). Відхилення результатів розрахунку від дійсних направлено на збільшення запасів міцності виготовлених та змонтованих черв'ячних передач.

Розрахункові формули для проектного розрахунку черв'ячної передачі

d₁ = 2 · а_W · q /(q + z₂); d₂ = 2 · а_W · z₂ /(q + z₂).

Формула для визна­чення мінімальної міжосьової відстані черв'ячної передачі

а_Wmin = К_a · (z₂/q + 1) · . (28.43)

Тут слід брати обертовий момент T_2Н у ньютон–метрах (Н·м), допустиме напруження [σ]_H у мегапаскалях (МПа), а міжосьову від­стань а_Wmin у міліметрах (мм).

Допоміжний коефіцієнт К_a визначається за вира­зом

К_а = .

Для усереднених значень розрахункових коефіцієнтів беруть:

К_а = 310 МПа^1/3 – для поєднання матеріалів черв'яка та коле­са сталь – бронза;

К_а = 315 МПа^1/3 – для поєднання матеріалів сталь – чавун.

Для визначення а_Wmin треба попередньо вибрати число зубців черв'ячного колеса z₂. У силових черв'ячних передачах рекомендують 28 ≤ z₂ ≤ 80. Мінімальне число зубців z_2min = 28 обмежується умо­вою непідрізання, а максимальне число зубців z_2max = 80 – умовою обмеження габаритних розмірів передачі та забезпечення міцності зуб­ців на згин. У деяких випадках допускається число зубців z₂ = 100... 150 і більше. При заданому передаточному числі передачі u та вибра­ному числі витків черв'яка z₁ число зубців колеса z₂ = uz₁. Число витків черв'яка z₁ = 1; 2; 4 потрібно брати по можливості більшим (підвищується ККД передачі), але так, щоб при заданому u число зубців z₂ було у рекомендованих межах.

Коефіцієнт діаметра черв'яка q вибирають із числа стандартних значень. Більші значення q рекомендують брати для насадних черв'яків або при великих передаточних числах, щоб забез­печити достатню жорсткість черв'яка.

Модуль черв'ячної передачі знаходять, виходячи з формули m' = 2а_Wmin /(q+z₂).

Значення модуля узгоджують із стандартним за даними.

За розмірами, добутими в проектному розрахунку, належить виконати перевірні розрахунки.