аметр черв'яка
(2)
де: q - коефіцієнт діаметра черв'яка, рекомендується вибирати;
m - модуль.
Вибираємо.
Значення модуля m залежно від коефіцієнтів діаметра черв'яка q при z1=1, 2, 4 (ГОСТ 2144-76). Приймаємо m=3,15.
Схема 6 - Схема циліндричного черв'яка
Міжосьова відстань
(3)
Згідно ГОСТ 2144 - 76 стандартне міжосьова відстань аw=80 мм, отже черв'ячна передача буде зі зміщенням черв'яка.
Коефіцієнт зміщення черв'яка (та інструменту при нарізуванні колеса):
(4)
Початковий діаметр черв'яка:
(5)
Висота головки hа1 і ніжки hf1 витків визначається за формулами:
(6)
(7)
де, - коефіцієнт висоти головки, призначили для однозаходний циліндричного черв'яка;
- коефіцієнт висоти ніжки, призначили для однозаходний циліндричного черв'яка.
Діаметр вершин (зовнішній діаметр) і діаметр западин df1:
(8)
(9)
Довжина b1 нарізаної частини черв'яка:
(10)
де: с1=11, с2=0,1 при z1=1, 2
Приймаємо b1=57 мм.
Крок витка черв'яка:
Початковий кут підйому:
(11)
Схема черв'ячного колеса наведена на схемі 7.
Ділильний діаметр колеса:
(12)
Початковий діаметр колеса:
Схема 7 - Схема черв'ячного колеса
Діаметри вершин і западин df2 в середньому перетині в передачах без зміщення черв'яка відповідно рівні:
(13)
(14)
Ширину колеса приймають за ГОСТ 19650 - 74:
(15)
Приймаємо: b2=31 мм.
Умовний кут обхвату 2d для розрахунку на міцність знаходимо по точках перетину кола з торцевими (контурними) лініями черв'ячного колеса:
d=38, 21 град.
Результати розрахунків зведені в таблиці 9
Таблиця 9 - Результати розрахунку
Найменування параметраОбозначеніеЗначеніеДелітельний діаметр черв'яка, ммd140,26Діаметр вершин черв'яка, ммda145,3Діаметр западин черв'яка, ммdf131,4Дліна нарізаної частини черв'яка, ммb157Угол підйому лінії витка черв'яка, град gw Число витків червякаz11Межосевое відстань передачі, ммaw80Чісло зубів колесаz238Делітельний діаметр черв'ячного колеса, ммd2119,7Діаметр вершин колеса, ммdа2126,88Діаметр западин колеса, ммdf2113,02Шіріна колеса, ммb231Условний кут обхвату, град d Коефіцієнт зміщення червякаx + 0,14
. 2.2 Кінематичний розрахунок передачі
Визначаємо крутний момент на валу черв'яка:
(17)
де: Р1 - потужність двигуна, Р1=3 кВт.
w1 - кутова частота обертання.
(18)
де: n1 - частота обертання черв'яка, n1=1500 об/хв.
Визначаємо крутний момент на валу колеса:
(19)
де: z2 - число зубів колеса;
hз - ККД черв'ячного редуктора, в першому наближенні можна прийняти:
(20)
де: u - передавальне число редуктора.
Швидкість ковзання:
(21)
=4,85 м/с
Черв'як виконаний з матеріалу сталь 40Х, колесо - БрО10Н1Ф1.
Приведений коефіцієнт тертя і кут тертя в залежності від швидкості ковзання Vск між сталевим черв'яком і колесом з бронзи рівні:
ККД черв'ячної передачі визначають за такою залежністю:
(22)
0,713
Окружна сила на колесі, рівна осьової силі на черв'яка:
(23)
Окружна сила на черв'яка, рівна осьової силі на колесі:
(24)
Радіальна сила, що розсовує черв'як і колесо:
(25)
де:=200 - стандартний кут профілю в черв'ячних передачах.
Результати розрахунків зведені в таблиці 10
Таблиця 10 - Результати розрахунку
Найменування параметраОбозначеніеЗначеніечервякколесоОкружная сілаFt, Н927,558840Осевая сілаFa, Н8840927,55Радіальная сілаFr, Н3217,503217,50Крутящій момент на валу червякаТ1, 19,1Крутящій момент на валу червякаТ2, 529,11КПД черв'ячної передачі 0,713Скорость скольженіяVск, м/с4,85
. 2.3 Розрахунок на міцність
Черв'ячні передачі розраховують на опір втоми і статичну міцність по контактним напруженням і напруженням вигину.
Розрахунок черв'яка по контактним напруженням:
(26)
де: К - коефіцієнт навантаження;
- допустиме напруження.
(27)
де: - коефіцієнт концентрації навантаження
(28)
...
