Работоспособность червячных передач

Зависит от работоспособности червячного колеса, которое является слабым звеном. Расчет на прочность выполняют по червячному колесу которое заменяют по среднему диаметру косозубым цилиндрическим колесом по делительному диаметру, угол наклона зуба равен углу подъема винтовой линии червяка.

Червячное колесо заменяют косозубым цилиндрическим с тем же углом наклона и параметрами.

Расчитываем по червячному колесу. Схема приведения дана выше. Дальнейший расчет проводим как для цилиндрических прямозубых передач. Но при определении коэффициента прочности зуба На мы определяем -эквивалентное число зубьев колеса.

- радиус кривизны эллипса

- диаметр эквивалентного цилиндрического колеса.

По этому эквивалентному колесу выполняют расчет на изгиб на контактную прочность (см. расчет прямозубого цилиндрического колеса).

Z₂- реальное число зубьев червячного колеса

- угол наклона зуба.

На контактную усталостную прочность рассчитываем также. Переводим к эквивалентному числу и проводим дальнейший расчет прямозубых цилиндрических передач.

Контакт зубьев осуществляется по дуге, следовательно, несущая способность в червячных передачах увеличится.

ВЫВОД!

Усилие в червячных передачах

Α – угол профиля резьбы.

Тепловой расчет червячной передачи

Червячная передача имеет низкий КПД по сравнению с другими передачами. Механическая энергия, потерянная в передаче превращается в тепловую и нагревает передачу. Если отвод теплоты недостаточный, передача перегревается и выходит из строя.

1. Определяем количество теплы W, выделяющейся передаче.

;

- мощность на ведущем звене, мощность, подводимая к передаче.

2. Определить количество тепла, которое отводится от корпуса.

;

А- площадь поверхности охлаждения (свободной без основания)

Условие работоспособности (теплостойкости): W<W₁

- КПД

;

- коэффициент теплоотдачи поверхности корпуса редуктора, предполагается, что корпус из металла

, если не обдувается

, если с вентилятором.

А – площадь свободной поверхности корпуса редуктора.

- температура масла, не должна быть больше 95⁰, т.к. резко изменяется вязкость смазки.

- температура окружающей среды.

- коэффициент теплоотдачи через основание.

Кпд зубчатых передач.

;

При проектировании определить можно, а определить сложно

;

- потери

- потери в зацеплении

- потери на разбрызгивание

- потери в подшипниках

- потери в зацеплении, зависят от сил трения на поверхности контакта зубьев.

Эти потери зависят от качества поверхности (чем больше шероховатость, тем больше потери), от свойства материала, от твердости поверхности (чем выше HR, тем ниже ). Зависят от смазки, зависят от скорости (чем выше v, тем выше ). Потери пропорциональны полезной нагрузке.

- зависят от числа зубьев, потери становятся выше с понижением числа зубьев, особенно число зубьев шестерни Z₁ (от 17 до 28).

- потери на разбрызгивание и перемешивание смазки (барбатажные потери).

Чем выше вязкость смазки, тем выше , но с другой стороны, чем ниже вязкость, тем выше износ.

Чем выше ширина зубчатого венца, тем выше .

Глубина погружения зубчатого венца в смазку, чем выше уровень смазки, тем выше .

Оказывает влияние v.

- потери в подшипниках. Как правило, применяются подшипники качения шариковые.