2. Выбор термообработки и материала для изготовления червячного колеса и червяка

2.1. Червяк

Заданные условия серийного производства позволяют назначить один из наиболее простых видов термообработки – термоулучшение.

Для изготовления червяка рекомендуют следующие стали: сталь 45, 40Х, 65Г. Согласно назначенной термообработки к улучшаемым сталям можно отнести сталь 45, 40Х. Из двух оставшехся сталь 40Х будет обладать более высокими механическими свойствами, особенно антифрикционными, чем сталь 45.

Сталь для изготовления червяка принимаем: Сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Для этой стали после предложенной термообработки:

при сечении до : , , , , , ;

при сечении до : , , , , , .

2.2. Червячное колесо

В условиях серийного производства при ориентировочной скорости скольжения:

.

При условии, что назначена термическая обработка червяка – термоулучшение при применении безоловянистых бронз, передачу приведёт к заеданию, т.е. в нашем случае принимаем для венца зубчатого колеса материал: БР ОФ 10-1 ГОСТ 5017-74, , .

2.Для изготовления тихоходного вала выбираем такой же, как у червяка: Сталь 40Х ГОСТ 4543 -71.

3. Выбор способа получения заготовки

В условиях серийного типа производства выбираю следующие способы получения заготовок:

для червяка и тихоходного вала редуктора – круглый прокат по ГОСТ 1050-88 размеры которого определятся в дальнейших расчётах.

Для венца червячного колеса – литьё в кокиль.

4. Выбор степени точности изготовления червячной передачи

Рассмотрев рекомендации по выбору степени точности изготовления червячной передачи принимаем 8-ю степень точности, допускающую червяк , шлифованный и полированный, высокие требования к шуму и

габаритам точности при .. Т.к. червячные передачи – теплонапряженные и тип нагрузки – нереверсивная, для предотвращения заклинивания зубьев в зацеплении принимаем размер бокового зазора – нормальный B. Таким образом степень точности изготовления червячной передачи в нашем случае 8-B/

5. Выбор вида финишной операции получения витков червяка

В условиях серийного производства в моём случае предполагается червяки нарезать на универсальных токарно-винторезных станках, резцами. Т.е. финишной операцией получения витков червяка принимаем чистовое точение червяка, т.к. в моих условиях выбранный материал позволяет сделать такой выбор.

6. Проектировочный расчёт червячной переачи

Проектировочный расчёт червячной передачи ведётся только по контактным напряжениям по условию:

где  межосевое расстояние передачи,

 номинальный крутящий момент на червячном колесе

 ориентировочное значение коэффициента концентрации нагрузки по длине контактных линий,

 допускаемое контактное напряжение при ориентировочном значении скорости скольжения

,

где  допускаемые контактные напряжения при

нагружении зубьев номинальной нагрузкой в течении циклов, в моём случае , для термоулучшеных червяков, .

 коэффициент учитывающий наличие неизбежного износа зубьев колеса, в зависимости от ориентировочной скорости скольжения. При принимаем,

 эквивалентное число циклов изменения контактных напряжений , при применении асинхронных электродвигателей будем иметь:

циклов,

Здесь  частота вращения червячного колеса

,

 расчётный срок службы передачи ,

 число блоков заданного режима нагружения ,

 крутящий момент и время действия -го блока заданного режима нагружения.

циклов

Принимаем

Согласно ГОСТ 2144-76 и ГОСТ 6636-69 принимаем:

Для принятого межосевого расстояния мм

Модуль передачи:

Число модулей в делительном диаметре червяка:

Коэффициент смещения режущего инструмента:

Число заходов червяка:

Число зубьев червячного колеса: .

Уточнение кинематического расчета привода

где ,  начальные диаметры червяка и колеса

мм

мм

Следовательно термообработка материала червячного колеса и степень точности червячной передачи выбрана верно.