Если вы хотите кого-то изменить, сначала полюбите его. © Мартин Лютер Кинг-Младший 1212 - | 798 - или читать все...
Обратная связь Пожаловаться на материал

Проверочные расчеты червячной передачи


⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 20Следующая ⇒

Проверяют условие прочности по контактным напряжениям.

Окружная скорость червяка: , м/с.

Скорость скольжения: , м/с.

Назначают степень точности изготовления 6, 7, 8 или 9 (см. п. 4.2.1.3).

Уточняют коэффициент нагрузки:

где  - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий

   - коэффициент деформации червяка (таблица 4.22);

  X – коэффициент, зависящий от характера изменений нагрузки:

  X =1,0 ( ) – при спокойной и X = 0,6 – при переменной нагрузке;

   - коэффициент динамичности (таблица 4.23).

Проверяют условие прочности зубьев по контактным напряжениям:

, МПа.

Допускается недогрузка 10% и перегрузка ±5%.

Если условие прочности не выполняется, то можно увеличить . Если это не дает должного эффекта, то назначают другие материалы колеса и червяка и расчет повторяют.

Проверяют условие прочности зубьев колеса по напряжениям изгиба.

Приведенное число зубьев червячного колеса: .

Определяют коэффициент формы зуба  (таблица 4.24).

Условие прочности зубьев:

 · , МПа.

Если условие прочности не выполняется, то назначают другие материалы и расчет повторяют.

 

Определение сил, действующих в зацеплении, Н (рисунок 3.37)

Окружная сила червяка равна осевой силе колеса:

Окружная сила колеса равна осевой силе червяка:

Радиальные силы: ,  = 20о.

Силы нормального давления

КПД червячной передачи с учетом потерь на разбрызгивание и перемешивание масла:       

где  - приведенный угол трения (таблица 4.25).

Особенности расчета двухступенчатых редукторов

В соосном редукторе с быстроходной и тихоходной цилиндрическими передачами межосевые расстояния этих ступеней равны а w Б = аwТ. Начинают расчет с тихоходной ступени как наиболее нагруженной, определяя межосевое расстояние а w Т и проводя другие расчеты согласно п.4.2.1. При этом коэффициенты ширины венцов по осевому расстоянию для быстроходной ступени принимают Ψ b аБ = 0,25, а для тихоходной, более нагруженной, чем быстроходная, принимают Ψ b аТ= 0,4.

При расчете быстроходной ступени ее межосевое расстояние принимают из расчета тихоходной ступени а w Б = аwТ. Нормальный модуль для быстроходной ступени, в целях увеличения плавности и бесшумности передачи, принимают меньше, чем в тихоходной:

mn Б = mn Т  - ( 1…1,5 ) мм.

 

Таблица 4.9 - Механические свойства сталей

Марка стали Диаметр заготовки, мм Предел прочности  sВ, Н/мм2 Предел текучести sТ, Н/мм2 Твердость НВ (средняя)   Термообработка
45 100-500 570 290 190 Нормализация

45

 До 90 780 440 230

 

Улучшение
90-120 730 390 210
Св. 130 690 340 200

30ХГС
До 140 1020 840 260
Св. 140 930 740 250

40Х

 До 120 930 690 270
120-160 880 590 260
Св. 160 830 540 245

40ХН

 До 150 930 690 280
140-180 880 590 265
Св. 180 835 540 250
40Л Любой 520 290 160

Нормализация
45Л Любой 540 310 180
35ГЛ Любой 590 340 190

Улучшение
35ГСЛ Любой 790 590 220

 

Предварительно принимают угол наклона зубьев β= 10о и определяют число зубьев шестерни и колеса:

z1 = (2 а w Б · cos β) / ( u Б + 1) mn Б  и z 2 = z 1 · u Б.

Округляют z 1 и z 2  до целых чисел, уточняют cos βБ и далее проводят расчеты согласно п.4.2.1.

Для других двухступенчатых редукторов: цилиндрических, червячных, конических, коническо-цилиндрических, червячно-цилиндрических, цилиндрическо-червячных и др. расчет каждой ступени проводится независимо друг от друга согласно разделам 4.2.1 – 4.2.3.

 

Таблица 4.10 - Межосевое расстояние а w и de по ГОСТ 2185, мм

Ряд 1 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500
Ряд 2   71 90 112 140 180 224 280 355 450 560

 

Таблица 4.11 - Модуль mn по ГОСТ 9563, мм

Ряд 1 1,5 2 2,5 3 4 5 6 8 10
Ряд 2 1,75 2,25 2,75 3,5 4,5 5,5 7 9 11

 

Таблица 4.12 - Значения коэффициента

Степень точности

        Окружная скорость, V, м/с
до 1 5 10 15 20
6 1 1,02 1,03 1,04 1,05
7 1,02 1,05 1,07 1,10 1,12
8 1,06 1,09 1,13 - -
9 1,1 1,16 - - -

Примечание: для прямозубых передач КНα=1

 

Таблица 4.13 - Значения коэффициента

Консольное расположение колес Несимметричное расположение колес по отношению к опорам Симметричное расположение колес по отношению к опорам
0,4 1,15 1,04 1,0
0,6 1,24 1,06 1,02
0,8 1,30 1,08 1,03
1,0 - 1,11 1,04
1,2 - 1,15 1,05
1,4 - 1,18 1,07
1,6 - 1,22 1,09
1,8 - 1,25 1,11
2,0 - 1,30 1,14

 

Таблица 4.14 - Значения коэффициента KHV

Передача

Окружная скорость, V, м/c
до 5 10 15 20

Степень точности
8 8 7 7
Прямозубая 1,05 - - -
Косозубая (шевронная) 1,0 1,01 1,02 1,05

 

 

Таблица 4.15 - Значения коэффициента

Z или Zv 17 20 25 30 40 50 60 80 100 и более
4,28 4,09 3,90 3,80 3,70 3,66 3,62 3,61 3,60

 

Таблица 4.16 - Значения коэффициента

  Симметричное расположение колес относительно опор Несимметричное расположение колес относительно опор Консольное расположение колес Установка вала на роликовых подшипниках
0,2 1,0 1,04 1,18 1,10
0,4 1,03 1,07 1,37 1,21
0,6 1,05 1,12 1,62 1,40
0,8 1,08 1,17 - 1,59
1,0 1,10 1,23 - -
1,2 1,13 1,30 - -
1,4 1,19 1,38 - -
1,6 1,25 1,45 - -
1,8 1,32 1,53 - -

 

Таблица 4.17 - Значения коэффициента KFV

Степень точности

Окружная скорость, V, м/c
до 3 3-8 8-12,5
6 1/1 1,2/1 1,3/1,1
7 1,15/1 1,35/1 1,45/1,2
8 1,25/1,1 1,45/1,3 -/1,4

В числителе значения KFV - для прямозубых колес,

в знаменателе – для косозубых

 

Таблица 4.18 - Материалы для червяков и червячных колес

Материалы

, Н/мм2 при , м/с
венца червячно- го колеса червяка   0,25   0,5   1   2   3   4   6   8
БрА9Ж4Л Сталь45  HRC> 45 - 182 179 173 167 161 150 138
БрА10Ж4Н4Л    - “ - - 196 192 187 181 175 164 152
СЧ15-32 или СЧ18-36 Сталь 20 или 20Х цементо- ванная 155 128 113 84,5 - - - -
СЧ12-28 или СЧ15-32 Сталь 45 или Ст. 6 141 113 98 71 - - - -

Таблица 4.19 - Механические характеристики материалов червячных колес, МПа

Марка бронзы или чугуна

 

 

Способ литья

 

Н/мм2

 

Допускаемые напряжения при твердости червяка

<HRC 45

≥HRC 45
        1     2 3   4 5 6 7 8 9
БрО10Ф1 В песчаную форму 177 39 28 128 49 35 157
БрО10Ф1 В кокиль 255 57 186 186 71 51 221
БрО10Н1Ф1 Центробежн. 287 64 206 206 80 56 246
БрО6Ц6С3   В песчаную форму 147 35 111 111 45 32 133
БрО6Ц6С3 В кокиль 177 45 132 132 53 38 194
БрО6Ц6С3 Центробеж. 216 51 162 162 62 45 -
БрА9Ж3Л В песчаную форму 392 81 - - 98 75 -
БрАЖ94Л В кокиль 490 85 - - 108 83 -
БрА10Ж 4Н4Л В кокиль 590 101 - - 130 98 -
СЧ12-28 В песчаную форму 118 33 - - 41 25 -
СЧ15-32 -“- 147 37 - - 47 29 -
СЧ18-36 -“- 177 42 - - 53 33 -
СЧ21-40 -“- 206 47 - - 59 36 -

 

Таблица 4.20 - Основные параметры червячных передач ГОСТ 2144

, мм

,

мм

q

1 ряд 2 ряд
63  

3,15

8

32:4

32:2

 32:1
80  

4

8

32:4

32:2

 32:1

100

  

5

8

32:4

32:2

 32:1
 

4

10

40:4

40:2

 40:1

125

  

5

10

40:4

40:2

 40:1
 

4

12,5

50:4

50:2

 50:1
 

140

5

16

40:4

40:2

 40:1
 

5

10

46:4

46:2

 46:1

160

  

6,3

10

32:4

40:2

 32:1
 

8

8

32:4

32:4

 32:1

200

  

10

8

32:4

32:2

 32:1
 

8

10

40:4

40:2

 40:1

250

  

12,5

8

32:4

32:2

 32:1
 

10

10

40:4

40:2

 40:1
 

8

12,5

50:4

50:2

 50:1
 

280

10

16

40:4

40:2

 40:1
 

10

10

46:4

46:2

 46:1

400

  

20

8

32:4

32:2

 32:1
 

16

10

40:4

40:2

 40:1

500

 

20

10

40:4

 40:2 40:1

 

16

12,5

50:4

 50:2 50:1
                     

Таблица 4.21 - Сочетание m и q по ГОСТ 19672

m  q  m  q
1 2 3 4

2,0

 8,0

6,3

 8,0
10,0 10,0
12,5 12,5
16,0 16,0
20,0 20,0

2,5

 8,0

8,0

 8,0
10,0 10,0
12,5 12,5
16,0 16,0
20,0 20,0

3,15

 8,0

10,0

 8,0
10,0 10,0
12,5 12,5
16,0 16,0
20,0 20,0

4,0

 8,0

12,5

 8,0
10,0 10,0
12,5 12,5
16,0 16,0
20,0 20,0

5,0

 8,0

16,0

 8,0
10,0 10,0
12,5 12,5
16,0 16,0
20,0 20,0

 

Таблица 4.22 - Коэффициент деформации червяка .

Коэффициент деформации  при коэффициенте диаметра червяка q
7,5 8 9 10 12 14 16
1 63 72 89 108 147 179 194
2 50 57 71 86 117 149 163
3 46 51 61 76 103 131 144
4 42 47 58 70 94 120 131

 

Таблица 4.23 - Значения коэффициента

Степень точности

Скорость скольжения , м/с
до 1,5 от 1,5 до 3 от 3 до 7,5 от 7,5 до 12
6 - - 1 1,1
7 1 1 1,1 1,2
8 1,15 1,25 1,4 -
9 1,25 - - -

 

Таблица 4.24 - Коэффициенты формы зуба  для червячных колес

28 30 35 40 45 50 65 80 100 150
2,43 2,41 2,32 2,27 2,22 2,19 2,12 2,09 2,08 2,04

 

Таблица 4.25 - Значения коэффициентов трения  и углов трения

0,1 0,08-0,09 4o34’-5o09’ 2,5 0,030-0,040 1o43’-2o17’
0,25 0,065-0,075 3o34’-4o17’ 3,0 0,028-0,035 1o36’-2o00’
0,5 0,055-0,065 3o09’-3o43’ 4,0 0,023-0,030 1o19’-1o43’
1,0 0,045-0,055 2o35’-3o09’ 7,0 0,018-0,026 1o02’-1o29’
1,5 0,04-0,05 2o17’-2o52’ 10,0 0,016-0,024 0o55’-1o22’
2,0 0,035-0,045 2o00’-2o35’

 

Меньшие значения следует принимать при шлифованном червяке или

полированном.

 

4.3 Расчет открытых передач привода                            

В приводах механизмов и машин наиболее распространенными, наряду с закрытыми передачами, являются открытые зубчатые, цепные и ременные передачи. Цель расчета открытых передач: определение геометрических размеров элементов передач, кинематических параметров и сил, действующих в элементах открытых передач.

Открытые зубчатые передачи

Расчет открытых зубчатых передач проводят на основе данных кинематического расчета, из которого известны моменты на валах Т1 и Т2, угловые скорости ω1 и ω2 и передаточное число u . Открытые передачи рассчитывают навыносливость зубьев по напряжениям изгиба.

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 558; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:


⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒


Мы поможем в написании ваших работ!
.
.
© 2014-2024 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.083)