5.2. Проектные и проверочные расчеты

Проверка контактных напряжений зубьев колеса

Предварительное межосевое расстояние:

, (5.2)

где Ka = 610 для эвольвентных червяков;

KHβ = 0,5(KHβ0 + 1) – коэффициент концентрации нагрузки (при переменном нагружении);

Число витков червяка в зависимости от передаточного числа:

z1 = 2 KHβ0 (5.3)

Число зубьев колеса:

z2 = z1uред (5.4)

Предварительные значения:

– модуля передачи: m = (1,4…1,7)aw / z2

– коэффициента диаметра червяка: q = 2aw/m – z2

Коэффициент смещения:

, (5.5)

– 1 ≤ x ≤ 1 – условие неподрезания и незаострения зубьев колеса;

Угол подъема линии витка червяка:

– на делительном цилиндре: ;

– на начальном цилиндре: .

Основные геометрические размеры червяка:

– делительный диаметр:

– начальный диаметр:

– диаметр вершин:

– диаметр впадин:

– длина нарезанной части червяка:

при х > 0

Основные геометрические размеры червячного колеса:

– делительный диаметр:

– диаметр вершин:

– диаметр впадин:

– начальный диаметр:

– наибольший диаметр:

где k = 2 для эвольвентного червяка,

Рисунок 5.1. Червячное зацепление

- ширина венца: b2 = ψaaw,

– радиусы закруглений зубьев:

Rf = 0,5d1 + 1,2m

Ra = 0,5d1 – m

– условный угол обхвата червяка венцом колеса:

Проверочный расчет редукторной пары

Проверка контактных напряжений зубьев колеса.

Скорость скольжения в зацеплении:

, (5.6)

где .

Расчетное контактное напряжение:

, (5.7)

где K = KHVKHβ – коэффициент нагрузки;

KHV – коэффициент динамической нагрузки, учитывающий динамические нагрузки в зацеплении;

KНβ– коэффициент концентрации нагрузки; учитывает неравномерность распределения нагрузки в зоне контакта, вызванную деформациями червяка:

, (5.8)

где – коэффициент, учитывающий влияние режима работы передачи на приработку зубьев червячного колеса и витков червяка;

;

Проверка контактных напряжений зубьев колеса:

;

при этом допускается недогрузка – не более 15%, перегрузка – не более 5%.

Определение КПД передачи

КПД передачи определяется по формуле:

, (5.9)

ρ – приведенный угол трения.

Таблица 5.1. Значения приведенного угла трения

Расчёты червячной передачи выполняют по материалам и прочности червячного колеса. Геометрические параметры червяка при этом необходимо проверить на прочность и жёсткость. Такие расчёты являются составной частью уточнённого расчёта валов.

Проверка напряжений изгиба зубьев колеса

Силы в зацеплении:

– окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:

(5.10)

– окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе:

(5.11)

– радиальная сила: .

Расчетное напряжение изгиба:

, (5.12)

где YF2 – коэффициент формы зуба колеса, определяемый в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса .