Скорость скольжения и КПД передачи
Скорость скольжения в зацеплении:
, где 
,
где 
– окружная скорость на начальном диаметре червяка, м/с; 
, об/мин; m – в мм; 
– угол подъема линии витка на начальном цилиндре.
Коэффициент полезного действия червячной передачи:
,
где 
– приведенный угол трения, определяемый экспериментально с учетом относительных потерь мощности в зацеплении, в опорах и на перемешивание масла. Значение угла трения между стальным червяком и колесом из бронзы (латуни, чугуна) принимают в зависимости от скорости скольжения 
:
| , м/с | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 7,0 | ||
| |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
 | |  | | | | | | |  |
Меньшее значение – для оловянной бронзы, большее — для безоловянной бронзы, латуни и чугуна.
 |
| Рис. 2.4 Силы в червячном зацеплении |
2.7 Силы в зацеплении (рис. 2.4).
Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:
.
Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе: 
.
Радиальная сила:
.
Для стандартного угла:
, 
.
Проверочный расчет передачи на контактную прочность
По полученному значению необходимо уточнить допускаемое контактное напряжение 
(п. 2.3.1).
Расчетное контактное напряжение:
,
где 
= 5350 – для эвольвентных, архимедовых и конволютных червяков, = 4340 – для передач с нелинейчатыми червяками;
– коэффициент нагрузки.
Окружная скорость червячного колеса, м/с:
.
При обычной точности изготовления и выполнении условия жесткости червяка принимают: 
= 1 при 
м/с. При 
м/с значение принимают по табл. 2.4.
Таблица 2.4
| Степень точности по ГОСТ 3675-81 | Значения при v, м/с | |||
| 1,06 | 1,08 | 1,13 | 1,16 | |
| 1,06 | 1,10 | 1,15 | 1,19 | |
| 1,06 | 1,11 | 1,18 | 1,22 |
Коэффициент 
концентрации нагрузки:
,
где 
– коэффициент деформации червяка (табл. 5); 
– коэффициент, учитывающий влияние режима работы передачи на приработку зубьев червячного колеса и витков червяка.
Таблица 2.5
 | Значение при коэффициенте диаметра червяка q | |||||
| 12,5 | ||||||
Значения X для типовых режимов (рис. 2.1а) нагружения и случаев, когда частота вращения вала червячного колеса не меняется с изменением нагрузки, принимают по табл. 2.6.
Таблица 2.6
| Типовой режим | I | II | III | IV | V | |
| X | 1,0 | 0,77 | 0,5 | 0,5 | 0,38 | 0,31 |
При задании режима нагружения циклограммой моментов (рис. 4б) коэффициент вычисляют по формуле:
,
где 
, 
, 
– вращающие моменты на валу червячного колеса на каждой из ступеней нагружения и соответствующие им частоты вращения и продолжительность действия; 
(Т) – максимальный из длительно действующих (номинальный) вращающий момент.
Примечание: Допускается недогрузка передачи ( 
) не более 15% и перегрузка ( 
) до 5%. Если условие прочности не выполняется, то следует выбрать другую марку материала венца червячного колеса и повторить весь расчет передачи.
Проверочный расчет передачи на изгибную прочность
Расчетное напряжение изгиба:
,
где 
– коэффициент нагрузки, значения которого вычислены в п. 2.8;
– коэффициент формы зуба колеса, который выбирают по табл. 2.7., в зависимости от 
.
Таблица 2.7
 | ||||||||
| | 1,98 | 1,88 | 1,85 | 1,80 | 1,76 | 1,71 | 1,64 | 1,61 |
| | ||||||||
| | 1,55 | 1,48 | 1,45 | 1,40 | 1,34 | 1,30 | 1,27 | 1,24 |