Расчет червячных передач на прочность

Червячные передачи, аналогично зубчатым, рассчитывают на контактную прочность и на изгиб зубьев червячного колеса как менее прочных по сравнению с витками червяка.

Как отмечалось выше, в червячных передачах кроме выкрашивания рабочих поверхностей зубьев велика опасность заедания и износа, которые зависят от величины контактных напряжений. Поэтому, в отличие от зубчатых, для всех червячных передач (открытых и закрытых) расчет по контактным напряжениям является основным, а расчет по напряжениям изгиба – проверочным.

Формула проверочного расчета червячных передач по напряжениям изгиба

где Y_F – коэффициент формы зуба;

- коэффициент расчета нагрузки (при небольших скоростях и мало изменяющейся нагрузке К_F = 1,1)

- нормальный модуль.

Условие контактной прочности имеет вид

где (Т₂)_р = Т₂ · К_Д – расчетный крутящий момент на колесе, Н·мм;

- приведенный модуль упругости, Мпа;

2δ – угол обхвата витков червяка колесом, град;

- межосевое расстояние, мм.

Проектная формула для определения межосевого расстояния

Червячные колеса изготовляют преимущественно из бронзы. Оловянные бронзы типа Бр.ОФ10-1 и Бр.ОНФ лучше безоловянных типа Бр.АЖ9-4.

Контрольные вопросы

1. Объясните, почему зубья червячного колеса имеют дугообразную форму.

2. Из каких соображений выбирают число заходов червяка Z₁?

3. Почему червячную передачу не рекомендуется применять при больших мощностях?

4. Почему при необходимости получения самотормозящей передачи применяют Z₁=1?

5. Какой модуль червячной передачи принимают за расчетный?

6. Как влияет Z₁ на величину К.П.Д. передачи?

7. Почему с уменьшением m_s следует увеличивать параметр g червяка?

8. Объясните, почему осевое усилие на червяке F_a1 всегда больше окружного F_t1 и радиального F_r1 усилий?

9. Что такое заедание и при каких обстоятельствах оно может перейти в задир?

10. От каких факторов зависит интенсивность износа зубьев червячного колеса?

11. Объясните, почему расчет червячных передач на прочность ведется по зубу колеса, а не по витку червяка?

12. Почему число зубьев у червячного колеса обычно принимают не менее 28?

13. В каких случаях венец червячного колеса необходимо делать из бронзы?

14. Почему в большинстве случаев червячные колеса изготовляют составными, т.е. зубчатый венец из одного материала, а диск из другого?

* Конволюта – удлиненная или укороченная эвальвента окружности

Дата добавления: 2015-07-25