- •Методические указания к расчету и проектированию
- •Проектирование червячных передач
- •1. Выбор материалов для изготовления червяка и червячного колеса
- •2. Определение допускаемых напряжений
- •2.1. Допускаемые контактные напряжения
- •2.2. Допускаемые напряжения для расчета на изгибную выносливость
- •При реверсивной нагрузке
- •2.3. Предельные допускаемые напряжения для расчета передачи при пиковых нагрузках
- •4. Проектный расчет червячной передачи.
- •4.1. Предварительное значение межосевого расстояния
- •3. Определение коэффициента нагрузки
- •4.2 Расчет числа зубьев червячного колеса
- •4.3 Выбор осевого модуля передачи
- •4.4 Определение коэффициента диаметра червяка
- •4.5. Фактическое значение межосевого расстояния передачи .
- •4.6.Определение геометрических параметров передачи
- •4.7.Определение действительной скорости скольжения в червячном зацеплении
- •5.Проверочный расчет зубьев червячного колеса на изгибную выносливость
- •7.3. Расчет на жесткость
- •8. Тепловой расчет червячного редуктора
- •8.1. Определение фактического значения кпд передачи
- •8.2. Проверка условия работы редуктора без перегрева
- •Пример расчета цилиндрической червячной передачи.
- •1 Выбор материала для изготовления червяка и червячного колеса.
- •2. Определение допускаемых напряжений:
- •2.1. Допускаемые контактные напряжения.
- •3. Определение коэффициента нагрузки.
- •4. Проектный расчет червячной передачи.
- •4.6. Определение геометрических параметров передачи:
- •4.7 Определение действительной скорости скольжения в зацеплении:
- •5. Проверочный расчет передачи на контактную выносливость.
- •6. Проверочный расчет зубьев червячного колеса на изгибную выносливость.
- •8. Проверочный расчет на жесткость.
- •9 Определение прогиба червяка в среднем сечении.
- •10. Тепловой расчет.
- •Литература
4.2 Расчет числа зубьев червячного колеса
Рекомендуемые значения Z2 должны находиться в пределах
При Z2<28 получается слишком крупным модуль передачи, при Z2>63 значительно снижается изгибная прочность зубьев червячного колеса.
Определяя Z2, необходимо число заходов червяка Z1 =1;2;4 выбрать таким, чтобы при заданном передаточном числе U величина Z2 находилась в заданных пределах.
4.3 Выбор осевого модуля передачи
При правильно выбранном значении Z2 прочность зубьев червячного колеса по изгибу не является лимитирующим фактором, поэтому модуль передачи m выбирается из геометрических соображений по формуле
полученное по формуле значение m следует округлить до стандартного по ГОСТ 2144-76: 2; 2.5; (3); 3.15; (3.5); 4.0; 5.0; (6.0); 6.3; 7.0; 8.0; 10; 12; 12.5; 16…мм. В скобках указаны менее предпочтительные значения.
4.4 Определение коэффициента диаметра червяка
Здесь
выбирается из
условия минимально допустимой жесткости
червяка на изгиб, которая условно
предполагается при
Полученное
по формуле значение q
должно соответствовать указанному в
ГОСТ 2144-76: (7,1); 8; (9); 10; (11,12); 12,5; (14); ГОСТ
2144-76 рекомендуется варьировать значением
Z2
в пределах 1…2 зубьев, не превышая
допустимого отклонения передаточного
числа, равного
.
4.5. Фактическое значение межосевого расстояния передачи .
После определения основных характеристик передачи уточняется величина межосевого расстояния по формуле
Если величина межосевого расстояния не совпадает с принятым ранее стандартным значением , а по условиям проектирования необходимо вписаться в стандартное осевое расстояние, выполняется коррекция передачи путем смещения инструмента (см.2. стр 348-349).
В учебном проектировании к коррекции червячных передач обычно не прибегают, используя для корректирования приведенные в таблице 4 сочетания стандартных ( по ГОСТ 2144-76) параметров червячных редукторов, при которых стандартные межосевое расстояние получается без применения коррекции.
Таблица 4
Сочетания параметров червячных передач, обеспечивающие получение по ГОСТ 2144-76 без применения коррекции.
U1 |
8 |
10 |
12,5 |
16 |
20 |
25 |
31,5 |
40 |
50 |
Z1 |
4 |
2 |
1 |
||||||
Z2 |
32 |
40 |
50 |
32 |
40 |
50 |
32 |
40 |
50 |
q |
8 |
10 |
12,5 |
8 |
10 |
12,5 |
8 |
10 |
12,5 |
Величина модуля этих передач в зависимости от определяется по формуле
и при необходимости уточняется по ГОСТ 2144-76 (см.п.4.3.)
4.6.Определение геометрических параметров передачи
а) геометрические параметры червяка (см. рис 1а):
делительный диаметр червяка
;
диаметр вершин витков червяка
;
диаметр впадин червяка
;
Высота головки ha и ножки hf витков:
;
где
коэффициент высоты головки
,
коэффициент высоты ножки
для архимедовых и конволютных червяков
равен
,
а для эвольвентных
.
Угол подъемов витков червяка
длина нарезной части червяка
при Z1=1 или 2 С1=11, С2=0,06;
при Z1=4 С1=12,5 С2=0,09
Для
шлифуемых червяков, во избежание
искажения рабочей части при входе и
выходе шлифовального круга,
увеличивают приблизительно на 3m
б)Геометрические параметры червячного колеса:
делительный диаметр червячного колеса
;
диаметр вершин зубьев червячного колеса
;
диаметр впадин червячного колеса
;
наибольший диаметр червячного колеса
ширина венца червячного колеса:
при
Z1
= 1 или 2
при
Z1
= 4
условный угол обхвата
