Расчет закрытой червячной передачи

Определяем ожидаемую скорость скольжения:

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru (м/с)

Выбираем материал червяка:

Сталь 45 ; d=100…500 ; Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru ; Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru ; твердость HB190 ; нормализация .

Выбираем материал колеса:

Бра9ЖЗЛ ; Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru ; Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru ; Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru ; 2 группа.

Находим допускаемое контактное напряжение червячного колеса:

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru Коэффициент долговечности определяют:

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

Находим допускаемое контактное напряжение на изгиб:

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

=134.7 МПа , где КFL – коэффициент долговечности при расчёте на изгиб:

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru =1.51

Определяем межосевое расстояние:

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru Определяем число витков червяка: Z1 Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

Число зубьев червячного колеса: Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

Находим модуль зацепления:

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

Определяем коэффициент диаметра червяка:

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

Уточняем межосевое расстояние:

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

Фактическое передаточное число:

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

Расхождение 0 %

Делительный диаметр: Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

Диаметр впадин витков : Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

Диаметр вершин витков : Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

Начальный диаметр : Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

Угол подъема витка червяка: Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru 11.5 Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

Длина нарезаемой части червяка: b1 = (10 + 5,5|x| + Z1)m = (10 + 0 + 2 )8= = 96 (мм).

Делительный диаметр:d2 = m Z2 =8∙40 = 320 (мм).

Диаметр вершин зубьев: da2 = d2+2m(1+х)=320 + 2∙8 = 336 (мм)

Диаметр впадин зубьев:df2 = d2 - 2m(1,2-х) =320 - 2∙8 = 304 (мм).

Наибольший диаметр колеса: Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru = 336 + 6∙8/(2+2) = 348 (мм)

Ширина венца: b2 = 0,355a при Z1 = 1 или 2; b2 = 0,315a при Z1 = 4. b2 = 0,355∙200 =50 (мм)

Условный угол обхвата червяка венцом колеса:

sin δ = Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru = Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru = 0,19. Тогда δ = 10.9 0.

Определяем фактическую скорость скольжения:

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru = 4 (м/с). Тогда – угол трения φ=1.19

Коэффициент полезного действия червячного редуктора :

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru

Определяем силы в зацеплении червячной пары.

Окружная сила на червяке и осевая сила на колесе:

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru = Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru = 3367 (Н).

Окружная сила на колесе и осевая на червяке:

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru = Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru = 13000 (Н).

Радиальная сила:

Fr1 = Fr2 = Ft2tgα = 13·tg20 = 4.73=4730 (Н), где α = 20˚ - угол зацепления.

Проверочный расчёт передачи на контактную прочность. Условие контактной прочности червячной передачи: Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru 147,22 (МПа),

где KН – коэффициент нагрузки, принимаемый в зависимости от окружной скорости колеса: Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru .

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru =0,4 (м/с). При V2 ≤ 3 (м/с) КН = 1.

Так как 147,22 <377.5МПа - условие выполняется.

Проверяем напряжение изгиба зубьев колеса.

Напряжение изгиба в зубьях червячного колеса :

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru (МПа), где YF2 – коэффициент формы зуба, принимаемый в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса. Zv2 = Z2/cos3γ = 40/ Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru 11.5=40/0,483 = =82. Тогда YF2=1,34.

KF = KH - коэффициент нагрузки; KF =1.

Так как 30,485 МПа < 134.7 МПа, то есть Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru - условие прочности на изгиб выполняется.

Проведем тепловой расчет редуктора.

Температура масла в редукторе:

Расчет закрытой червячной передачи - student2.ru = 50,28 (oС),

где t0 - температура окружающей среды: t0 = 20oС;

PБ – мощность на червяке, PБ = 4,2кВт ;

η - коэффициент полезного действия червячного редуктора,. η=0,93;

KT - коэффициент теплоотдачи. Примем KT = 12 Вт/м2;

А- площадь теплоотвода корпуса червячного редуктора, м2. При межосевом расстоянии aω = 200мм А=0,8 м2;

ψ – коэффициент, учитывающий отвод тепла через основание; для стальной поверхности установки редуктора – рамы ψ =0,3.

Проведем сравнение полученной температуры с [tM] - допускаемой температурой масла. Для обычных редукторных масел [tM] = 80 – 90 oС.

Так как 50,28oС < 80 oС, то есть, tM < [tM], то дополнительных мер по охлаждению червячного редуктора применять не следует.

Наши рекомендации