3.12.2. Проверка на изгибную прочность

Эквивалентное число зубьев колеса:

= 36/cos³ 9^о 39.

По табл. 7 для = 39 коэффициент формы зуба колеса принимаем равным Y_F2 = 1,57.

Ширина зубчатого венца:

b₂ = 0,355 a_w = 0,355 ∙ 125 = 44,4 мм.

Принимаем b₂ = 44 мм.

Действительное напряжение изгиба:

МПа.

Так как σ_F < [σ_F] = 51,7 МПа, условие изгибной прочности выполнено.

3.13. Определение основных геометрических параметров червячной передачи

Фактическое межосевое расстояние:

a_w = 0,5m(q + Z₂ + 2x) = 0,5∙ 5(12,5 + 36 +2∙0,25) = 122,5 мм.

3.13.1. Размеры червяка

Делительный диаметр:

d₁ = 62,5 мм.

Начальный диаметр:

d_w1 = m(q + 2x)= 5(12,5 + 2 ∙ 0,75) = 70 мм.

Диаметр вершин витков:

d_a1 = d₁ + 2m = 62,5 + 2 ∙ 5 = 72,5 мм.

Диаметр впадин витков:

d_f1 = d₁ – 2,4m = 62,5 – 2,4 ∙ 5 = 50,5 мм.

Длина нарезанной части червяка:

b₁ (11+0,1∙Z₂)m (11+0,1∙36)∙5 73,0 мм.

Принимаем b₁ = 74 мм.

3.13.2. Размеры червячного колеса

Делительный диаметр:

d₂ = 180 мм.

Диаметр вершин зубьев:

d_a2 = d₂ + 2m(1+x) = 180+2∙5(1+0,75) = 197,5 мм.

Диаметр впадин зубьев:

d_f2 = d₂ – 2m(1,2– x) = 180– 2∙5(1,2 – 0,75)=175,5 мм.

Наибольший диаметр колеса:

d_am2 ≤ d_a2 + 6m / (Z₁ + 2) ≤ 197,5 + (65)/(2+2) ≤ 205 мм.

Ширина венца b₂ = 44 мм (см. подразд. 3.12.2).

3.14. Определение сил в зацеплении

Окружная сила на червячном колесе, равная осевой силе на червяке:

F_t2 = F_a1 = 2∙10³ ∙T₂/d₂ = 2∙10³ ∙ 442/180 = 4911 H.

Окружная сила на червяке, равная осевой силе на червячном колесе:

F_t1 = F_a2 = 2∙10³ ∙ T₁/d_w1 = 2∙10³ ∙ 30,2/70 = 863 H.

Радиальная сила на колесе, равная радиальной силе на червяке:

F_r1 = F_r2 = F_t2 ∙ tg α = 4 911 ∙ tg 20^о = 1 787 H.

3.15. Тепловой расчёт червячной передачи

Учитывая, что коэффициент теплопередачи К_T зависит от материала, из которого изготовлен корпус редуктора и интенсивности вентиляции помещения и считая, что редуктор эксплуатируется в помещении с интенсивной вентиляцией, его корпус выполнен из чугуна и обеспечено интенсивное перемешивание масла за счет нижнего расположения червяка, принимаем его значение

К_T = 17 Вт/(м² ∙^оС).

Площадь поверхности охлаждения корпуса приближенно выбираем (не учитывая площадь основания, которым он крепится к металлической раме или фундаменту) в зависимости от межосевого расстояния передачи:

А ² 20a_w² ≈ 20 ∙(0,125)² ≈ 0,31 м² .

При условии хорошего прилегания корпуса редуктора к фундамент-ной плите или раме ψ = 0,3.

Температура масла в редукторе при установившемся режиме работы:

t_м = t_o + .

Расчёт показал, что при работе редуктора температура масла превышает допустимую величину [t_м] = 90 ^оC и естественного охлаждения для обеспечения эксплуатационного режима недостаточно. Необходимо предусмотреть соответствующий отвод избыточной теплоты.

Отношение t_м/[t_м] = 98/90 = 1,09 < 2 указывает на необходимость дополнительного воздушного охлаждения путём установки крыльчатки вентилятора на червяке.