- •Детали машин и основы конструирования
- •Детали машин и основы конструирования
- •Одобрено редакционно-издательским советом сти миСиС
- •Содержание
- •Введение
- •1. Кинематический расчет привода конвейера
- •1.1. Выбор электродвигателя
- •1.4 Вращающие моменты на валах
- •1.2 Передаточное отношение привода
- •1.3 Частоты и угловые скорости валов
- •1.5 Мощности на валах
- •2. Расчет червячной передачи
- •2.1 Выбор материалов червячной передачи
- •2.2 Определение допускаемых напряжений
- •2.3 Определение основных параметров передачи
- •2.4 Проверочный расчет передачи на усталостную на прочность
- •2.5 Коэффициент полезного действия передачи
- •Проверка прочности зубьев червячного колеса
- •2.7 Силы в зацеплении
- •Проверочный расчет зубьев колеса при
- •2.9 Тепловой расчет червячной передачи
- •3. Автоматизированное проектирование
- •Детали машин и основы конструирования
2.3 Определение основных параметров передачи
Проектный расчет начинается с определения межосевого расстояния в мм по формуле:
,
(24)
где
= 610 для эвольвентных, архимедовых и
конволютных червяков;
= 530 для нелинейчатых червяков;
- коэффициент концентрации нагрузки:
при постоянном режиме нагружения
= 1, при переменном
(25)
Начальный коэффициент
и числа заходов червяка z1
находят по графику (рис. 3) в зависимости
от передаточного числа u
Рис.
3.
Число зубьев колеса z2 округляют до целого числа
z2 = z1*u (26)
Предварительные значения: модуля передачи m и коэффициента диаметра червяка q
(27)
(28)
В формулу для q подставляют ближайшее стандартное значение m:
m, мм |
2,5; 3,15; 4; 5 |
6,3; 8; 10; 12,5 |
16 |
Q |
8; 10; 12,5; 16; 20 |
8; 10; 12,5;14; 16; 20 |
8; 10; 12,5; 16 |
Полученное значение
округляют до ближайшего стандартного.
Также должно выполняться условие
жесткости червяка
.
Уточненное межосевое расстояние
(29)
При необходимости вписывания в стандартное или заданное межосевое расстояние вводят коэффициент смещения x. Его область значений [-1…0…1].
(30)
Углы подъема винтовой линии червяка на делительном и начальном цилиндрах
,
(31)
Фактическое передаточное число
uф = z2 / z1 (32)
Основные размеры передачи
Таблица 2.5
Геометрический параметр |
червяка |
колеса |
диаметр делительной окружности |
|
|
диаметр вершин (витков) |
|
|
диаметр впадин |
|
|
диаметр наибольший |
- |
|
ширина |
где
=0 при х<0, иначе
|
b2= где ψа=0,355 при z1=1 и 2, иначе ψа=0,315 |
Рис. 4. Геометрические параметры червяка (а) и червячного колеса (б)
2.4 Проверочный расчет передачи на усталостную на прочность
Окружная скорость на начальном диаметре червяка
Vокр1 =
(33)
Скорость скольжения
Vск = Vокр / cosγω (34)
По полученному значению Vск уточняют [ ]Н (табл.2.4).
Окружная скорость червячного колеса
Vокр2 =
(35)
По табл. 2.6 назначаем коэффициент
динамичности нагрузки
Таблица 2.6
Степень точности |
Окружная скорость V2, м/с |
||||
до 1 |
св. 1 до 3 |
св. 3 до 8 |
св. 8 до 12 |
св. 12 до 18 |
|
6-я |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,1 |
7-я |
1,02 |
1,06 |
1,08 |
1,13 |
1,16 |
8-я |
1,02 |
1,06 |
1,10 |
1,15 |
1,2 |
При постоянной нагрузке происходит практически полная приработка зубьев колеса и витков червяка и концентрация нагрузки по длине контактной линии отсутствует (коэффициент =1.0). При переменной нагрузке вычисляют коэффициент концентрации по формуле
(36)
где
-
коэффициент деформации червяка
(табл. 2.8);
Х-коэффициент, учитывающий влияние режима работы на приработку.
Для типового режима нагружения Х выбираем по таблице 2.7
Таблица 2.7
Типовой режим |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
||||||
Х |
1,0 |
0,77 |
0,5 |
0,5 |
0,38 |
0,31 |
|
||||||
Типовой режим |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||||
Х |
1,0 |
0,77 |
0,5 |
0,5 |
0,38 |
0,31 |
|||||||
Типовой режим |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||||
Х |
1,0 |
0,77 |
0,5 |
0,5 |
0,38 |
0,31 |
|||||||
Типовой режим |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||||
Х |
1,0 |
0,77 |
0,5 |
0,5 |
0,38 |
0,31 |
|||||||
Типовой режим |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Х |
1,0 |
0,77 |
0,5 |
0,5 |
0,38 |
0,31 |
Типовой режим |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Х |
1,0 |
0,77 |
0,5 |
0,5 |
0,38 |
0,31 |
При задании режима нагружения циклограммой моментов Х рассчитываем по формуле
(37)
Коэффициент деформации червяка
Таблица 2.8
|
Значения
при
коэффициенте диаметра
|
|||||
8 |
10 |
12,5 |
14 |
16 |
20 |
|
1 |
72 |
108 |
154 |
176 |
255 |
248 |
2 |
57 |
86 |
121 |
140 |
171 |
197 |
4 |
47 |
70 |
98 |
122 |
137 |
157 |
Коэффициент нагрузки вычисляется по формуле
(38)
Контактные напряжения в передаче
,
(39)
где Z = 5350 для червяков ZJ,ZN, ZA; Z = 4340 для передач с червяками ZK и ZT.
