Расчет на прочность закрытых червячных передач

Зубья червячного колеса являются расчетным элементом зацепления, так как они имеют меньшую поверхностную и общую прочность, чем витки червяка.

Зубья червячных колес рассчитывают так же, как и зубья зубчатых колес – на контактную выносливость и на выносливость при изгибе. Расчет на контактную прочность должен обеспечить не только отсутствие выкрашивания рабочих по­верхностей зубьев, но и отсутствие заедания, приводящего к задирам рабочих поверхностей зубьев.

Расчет на контактную выносливость ведут как проектировоч­ный, определяя требуемое межосевое расстояние:

(90)

где z₂ – число зубьев червячного колеса;

q –коэффициент диаметра червяка;

[σ _Н ] – допускаемое контактное напряжение;

Т_p=Т₂К - расчетный момент на валу червячного колеса;

– приведенный модуль упругости (Е₁ – модульупругости материала червяка, Е₂ –то же, венца червячного колеса).

Приведенный модуль упругости Е_пр определяют по извест­ным значениям модулей упругости материалов червяка и венца червячного колеса. Для стали Е ₁≈2,15·10⁵ МПа; для чугуна Е₂ ≈(0,885÷1,18)·10⁵ МПа; для бронзы Е₂ ≈(0,885÷1,13)·10⁵ МПа (большие значения – для твердых безоловянных бронз).

Средние значения модуля упругости чугуна и бронзы при­мерно одинаковы, поэтому для сочетания материалов сталь –бронза и сталь – чугун формулу (90) можно упростить, введя среднее значение Е _пр≈1,32×10⁵ МПа:

(92)

где К –коэффициента нагрузки. Предварительно K = 1,1¸1,4 в зависимости от характера нагрузки, меньшее значение принимают при постоянной нагрузке, большее – для высокоскоростных передач и при переменной нагрузке.

z ₂= z ₁ u _ред , z_l – число витков (заходов) червяка. С увеличением числа витков z_l возрастает угол подъема витка червяка и повышается КПД передачи. Применение однозаходных червяков без крайней необходимости не следует. Рекомендуется назначать: z₁=4 при u =8÷15; z₁ =2 при и =15÷30 и z₁ =1 при и >30.

В начале расчета предварительно принимают коэффициент диаметра червяка q= 8 или 10, а для слабо натруженных передач (Т₂≤300 Н×м) q= 12,5 или 16.

Значения [ σ_Н ] для безоловянных бронз и чугуна выбирают из условия сопротивления заеданию без учета числа циклов нагружения по табл. 41. Скорость скольжения υ_s предварительно вычисляют по эмпирической формуле

Таблица 41

Дата добавления: 2015-07-26