Расчет закрытых передач

     Коэффициент смещения:

      .

      Коэффициент смещения должен быть в пределах  -1≤X≤1. Если это условие не выполняется, то либо увеличивают, либо уменьшают параметры передачи не выходя за пределы рекомендуемых. Если это не дает должного эффекта, то назначают другие материалы и расчет повторяют. 

     3.2.5 Определяем основные геометрические  размеры передачи 

     Диаметры  делительных окружностей, мм:

     

     Диаметры  начальных окружностей, мм:

     

     Диаметры  окружностей выступов, мм:

     

     Диаметры  окружностей впадин, мм:

     

     Наибольший  диаметр червячного колеса, мм:

        .

     Длина нарезной части червяка, мм:

     

     Ширина  венца червячного колеса, мм:

     b₂≤0,75d_a1

     Значения b₁ и b₂ округляют до целых, принимая из ряда предпочтительных чисел.

     Угол  подъема винтовой линии:

     

3.3 Проверочные расчеты  передачи

 

 3.3.1 Проверяем  условие прочности по контактным  напряжениям 

 Окружная  скорость червяка, м/с:

 

 Скорость  скольжения, м/с:

 

 Назначаем степени точности изготовления (таблица А.19 приложения).

 Уточняем  коэффициент нагрузки:

 

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

       ,

       - коэффициент деформации червяка  (таблица А.14 приложения);

      x – коэффициент, зависящий от характера изменений нагрузки,

      x=1,0 ( ) – при спокойной нагрузке,

      x =0,6 – при переменной нагрузке;

     K_v- коэффициент динамичности (таблица А.15 приложения).

      Проверяем условие  прочности:

    

      Допускается недогрузка 10% и перегрузка 5%. Если условие  прочности не выполняется, то назначают  другие параметры  или материалы червячной передачи и расчет повторяют. 

      3.3.2 Проверяем условие прочности  зубьев червячного колеса по напряжениям изгиба

      Приведенное число зубьев червячного колеса:

         .

      Определяем  коэффициент формы зуба (таблица А.16 приложения).

     Проверяем условие прочности:

     

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

3.4 Определение сил,  действующих в  зацеплении, и КПД  передачи

 

     В червячной  передаче сила нормального давления раскладывается на три составляющие: окружную,  радиальную и осевую силы (рисунок 6).

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Рисунок 6 

     Окружная  сила на червяке равна осевой силе на колесе:

     

      Окружная  сила на червячном колесе равна осевой силе на червяке:

      

     Радиальные  силы на червяке и червячном колесе:

     

     где α=20⁰ – угол зацепления.

     Силы  нормального давления:

     

      КПД передачи с учетом потерь на разбрызгивание и перемешивание масла:

      

где  - приведенный угол трения (таблица 17 приложения). 

3.5 Тепловой расчет  и охлаждение червячных  передач

 

     Червячные  передачи работают с большим тепловыделением. Тепловой расчет проводят на основе теплового баланса – количество теплоты, выделяющееся в червячной передаче, должно отводится свободной поверхностью корпуса передачи и фланцем крепления к фундаментной плите или раме. По тепловому балансу определяют рабочую температуру масла t_м, которая не должна превышать максимально допустимую величину:

     [t_м] =80…95^оС.

     Температура масла:

          ,

     где t_о=20 ^оС - температура окружающего воздуха;

     Р₁ – мощность на червяке принимается из кинематического расчета силового привода или определяется как Р₁=Т₁·ω₁/1000,  Вт;

     η – КПД передачи;

     А – поверхность теплоотдачи корпуса передачи, в которую включается 50% поверхности ребер, м²:

      ,

      а_ω - межосевое расстояние, мм;

     К_т – коэффициент теплоотдачи, равный 11…13 Вт/(м²·^оС) при отсутствии циркуляции воздуха, 15…18  Вт/(м²·^оС) при наличии хорошей циркуляции воздуха, 20…30 Вт/(м²·^оС) при искусственном обдуве стенок редуктора;

     Ψ – коэффициент, учитывающий теплоотвод в фундаментную плиту или раму, принимается от 0,15…0,25.

Список  использованных источников

 

1. Дунаев  П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. – М.: Высшая школа, 1984. – 336 с.
2. Зубчатые передачи: Справочник. Под. Ред. Е.Г. Гинзбурга. –Л.: Машиностроение, 1980. – 416 с.
3. Курсовое проектирование деталей машин. Под ред. Кудрявцева В.Н. – М.: Машиностроение, 1984. – 400 с.
4. Курсовое проектирование деталей машин. Под ред. Чернавского С.А. – М.: Машиностроение, 1979. – 350 с.
5. Расчет деталей машин на ЭВМ. Под ред. Д.Н. Решетова и С.А. Шувалова. – М.: Высшая школа, 1985. – 368 с.
6. Чернавский С.А., Снесарев Г.А., Козинцев Б.С. и др. Проектирование механических передач. – М.: Машиностроение, 1984 – 560 с.

 

 

     

Приложение  А

(справочное) 

       Таблица А.1 - Механические свойства сталей

 
 

Таблица А.2 - Межосевое расстояние и по ГОСТ2185-66

(СТ СЭВ  229-75) (мм)

 

Таблица А.3 - Модуль по ГОСТ9563-60 (СТ СЭВ 310-76) (мм)

 

Таблица А.4 - Значения коэффициента К_Нα