4.3.4. Определение сил в зацеплении

Окружная сила на колесе, равна осевой силе на червяке

. (4.64)

Окружная сила на червяке, равна осевой силе на колесе

. (4.65)

Радиальная сила

(для стандартного угла =20^оtg20^o=0,364) (4.66)

4.3.5. Проверка зубьев колеса по контактным напряжениям

Предварительно определяют окружную скорость на колесе, м/c

. (4.67)

Принимают коэффициент нагрузки K = 1 при окружной скорости колесаV₂ ≤ 3м/с;K = 1,1…1,3 приV₂ > 3м/с [1, с.39 ].

Контактное напряжение определяют по формуле [2, с.119]

, (4.68)

Допускаемое напряжение определяется по табл.18.

4.3.6.Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба

Расчетное напряжение изгиба [1, с.41 ]

, (4.69)

где K- коэффициент нагрузки, определенный выше;

Y_F2 – коэффициент формы зуба колеса, определяемый в зависимости от эквивалентного числа зубьев колесаZ_V2

_(4.70)

_{γ – угол подъема витков червяка.}

Таблица 20

Значения коэффициента формы зуба червячного колеса

zv2	YF2	zv2	YF2	zv2	YF2	zv2	YF2
20 24 26 28	1,98 1,88 1,85 1,80	30 32 35 37	1,76 1,77 1,64 1,61	40 45 50 60	1,55 1,48 1,45 1,40	80 100 150 300	1,34 1,30 1,27 1,24

При проверочном расчёте σ_Fдолжны получаться меньше [σ_F]_, так как нагрузочная способность червячных передач ограничивается контактной прочностью зубьев червячного колеса.

4.3.7. Определение кпд передачи

Коэффициент полезного действия червячной передачи

, (4.71)

где- приведённый угол трения, определяемый экспериментально с учётом относительных потерь мощности в зацеплении, в опорах и на перемешивание масла. Значение углапринимают в зависимости от скорости скольжения по табл.21.

Таблица 21

Значение приведённого угла

Vs,м/с	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	4,0	7,0	10	15
	310340	230 310	220 250	200 230	140 220	130 200	120 140	100 130	055 120	050 110

Меньшее значение - для оловянистой бронзы, большее - для безоловянистой бронзы, а также для латуни и чугуна.

4.3.8.Тепловой расчёт

Червячный редуктор в связи с невысоким КПД и большим выделением теплоты проверяют на нагрев: температура нагрева масла (корпуса) при рабочем режиме должна быть меньше максимальной допустимой температуры [1, с.41-43]

(4.72)

где Р₁– мощность на валу червяка, Вт;

К_Т = 13…18 Вт/(м² ∙) – коэффициент теплоотдачи при естественном охлаждении для чугунных редукторов;

А– поверхность охлаждения корпуса, равная сумме поверхностей всех его стенок за исключением поверхности дна, которой корпус прилегает к плите или раме. Приближённо площадьА (м²) можно принять по табл. 22 в зависимости от межосевого расстоянияа_w передачи.

Таблица 22

Значение площади поверхности охлаждения Акорпуса червячного редуктора

aw, мм	80	100	125	140	160	180	200	225	250	280
А, м2	0,16	0,24	0,35	0,42	0,53	0,65	0,78	0,95	1,14	1,34

ψ = 0,3– коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора в основание (раму или плиту);

Если условие не выполняется, то редуктор можно охлаждать при помощи вентилятора, установленного на валу червяка.

Тогда , (4.73)

где К _ТВ- коэффициент при обдуве вентилятором:

n_в750 1000 1500 3000

К _ТВ24 29 35 50

Частота вращения вентилятора n_в=n₁ , об/мин.

ЛИТЕРАТУРА

1. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. Конструирование узлов и деталей машин. - М.: Высш.шк., 2006. - 416 с.

2. Н.Г. Новгородова. Курсовое проектирование по дисциплине «Детали машин»:учебное пособие / Н.Г. Новгородова. Екатеринбург: Изд-во Рос.гос. проф.-пед.ун-та, 2011. - 445 с.

3. Курсовое проектирование деталей машин /С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. – М.: Машиностроение, 2005. – 416 с.: ил.

4. ГОСТ 2185-66. Передачи зубчатые цилиндрические. Основные параметры. - М.: Гос. ком. СССР по стандартам.

5. ГОСТ 12289-76. Передачи зубчатые конические. Основные параметры. - М.: Гос. ком. СССР по стандартам.

6. ГОСТ 2144-93. Передачи червячные цилиндрические. Основные параметры. - М.: Гос. ком. СССР по стандартам.

7. Куклин Н.Г., Куклина Г.С. Детали машин. - Высш.шк., 2005.– 383 с.: ил.

Методические указания

к выполнению курсового проекта по дисциплине

«Детали машин и основы проектирования»

Подписано в печать . Формат 60х84/16. Бумага для множ. аппаратов. Печать плоская. Усл. печ. л. ____ . Уч.- изд. л.___ . Тираж____ экз. Заказ____

ФГБОУ ВО «Уральский государственный аграрный университет» , Екатеринбург, ул. Карла Либкнехта, 42.

Ризограф ФГБОУ ВОУральского ГАУ. Екатеринбург, ул. Карла Либкнехта, 42

Версия: 1.0

Стр 13 из 41