Привод транспортера заготовок

1) Число заходов червяка: Z₁=4, число заходов червячного колеса: Z₂=Z₁·U=4·8,48=34≥28–по условию неподрезания зубьев [2, с.213].

2) Вращающий момент на  валу червяка: Т₁=157,93 Н·м; на валу колеса: Т₂=1071,43 Н·м.

3) Скорость скольжения: [1, с.23].

4) Материал колеса: СЧ15 при v_s=1,63м/с σ_ви=320МПа [1,с.23]; червяка: Сталь 40Х (объемная закалка до 55 HRC с последующим шлифованием и полировкой) [2,с.176]. При этом допускаемое контактное напряжение: [σ_Н]=175-35v_s ≤[σ_Н]_max [1. с.33],

где: [σ_Н]_max=1.65·σ_ви,

где: σ_ви –предел прочности чугуна при изгибе.

[σ_Н]=175-35×1,63=112,95МПа,

[σ_Н]_max=1.65×320=528МПа;

 

Коэффициент долговечности: K_HL= ≤ 1,15

                                                    K_HL= =1,02 ≤1,15, удовлетворяет условию.

где N_HE=K_HE·N_K -эквивалентное число циклов нагружения зубьев червячного колеса за весь срок службы передачи [1, c. 31]. Суммарное число циклов перемены напряжений N_K=60·n₂·L_h (время работы передачи L_h=0,5·10⁴ ч.) [1, c. 31].

5) Предварительно назначаем  коэффициент диаметра червяка q:

q>0,25·Z₂=0,25·34=8,5, принимаем q=8 [2,с.212]. При этом q/Z₂=8/33=0,24 входит в реко-мендуемые пределы = 0,22...0,4 [2, с.220].

6) Межосевое расстояние [2, с.220]:

 округляем по ряду Ra40: a_W=280мм [2, с.143],

где:

Е₁=2,1·10⁵ МПа–модуль упругости стали (червяк)

Е₂=0,9·10⁵ МПа – модуль упругости бронзы (колесо).

7) Модуль:

m=14 мм соответствует стандартным значениям [2, с.212]

Коэффициент смещения: [2, с.213].

8) Проверяем прочность  по контактным напряжениям:

[2, с.220 ],

где: торцовый коэффициент  перекрытия в средней плоскости  червячного колеса: входит в рекомендуемые пределы: 1,8...2,2 [2, с.219];

коэффициенты расчетной  нагрузки: ; где K_V=1(коэффи-циент динамической нагрузки) и коэффициент концентрации нагрузки: [2, с.221];

делительный диаметр червяка:

делительный диаметр колеса:

коэффициент, учитывающий  уменьшение длины контактной линии:

половина дуги обхвата  червяка колесом:

угол профиля в осевом сечении:

угол подъема винтовой линии: [2, c.212].

Уточняем величину скорости

[2, c.215].

_{Т.к vs ут>2м/с, то выбираем материал из II группы: БрА9ЖЗЛ.}

 

9) Материал колеса: при  v_s=1,63м/ используется БрА9ЖЗЛ σ_T=195МПа, σ_B=390МПа [2, с.223]; червяка: Сталь 40Х (объемная закалка до 55 HRC с последующим шлифованием и полировкой) [2,с.176]. При этом допускаемое контактное напряжение:

[σ_Н]= [σ_Н]₀-25V_s ≤[σ_Н]_max [2, с.223],

где: [σ_Н]₀=300 МПа при Н≥45 HRC [2, с.223]

Коэффициент долговечности: K_HL= ≤ 1,15

K_HL= = 0,91≤1,15,

где N_HE=K_HE·N_K -эквивалентное число циклов нагружения зубьев червячного колеса за весь срок службы передачи [1, c. 31]. Суммарное число циклов перемены напряжений N_K=60·n₂·L_h (время работы передачи L_h=0,6·10⁴ ч.) [1, c. 31].

[σ_Н]= [σ_Н]₀-25V_s  =300-25*1,63=259,25МПа;

[σ_Н]_max=2·σ_T=390МПа.

10) Предварительно назначаем  коэффициент диаметра червяка q:

q>0,25·Z₂=0,25·33=8,25, принимаем q=8 [2,с.212]. При этом q/Z₂=8/33=0,24 входит в реко-мендуемые пределы = 0,22...0,4 [2, с.220].

11) Межосевое расстояние [2, с.220]:

 округляем по ряду Ra40: a_W=160мм [2, с.143],

где:

Е₁=2,1·10⁵ МПа–модуль упругости стали (червяк)

Е₂=0,9·10⁵ МПа – модуль упругости бронзы (колесо).

12) Модуль: мм

m=8 мм соответствует стандартным значениям [2, с.212]

Коэффициент смещения: [2, с.213].

13) Проверяем прочность  по контактным напряжениям:

[2, с.220 ],

где: торцовый коэффициент  перекрытия в средней плоскости  червячного колеса: входит в рекомендуемые пределы: 1,8...2,2 [2, с.219];

коэффициенты расчетной  нагрузки: ; где K_V=1(коэффи-циент динамической нагрузки)  и коэффициент концентрации нагрузки: [2, с.221];

делительный диаметр червяка:

делительный диаметр колеса:

коэффициент, учитывающий  уменьшение длины контактной линии:

половина дуги обхвата  червяка колесом:

угол профиля в осевом сечении:

угол подъема винтовой линии: 2, c.212].

Уточняем величину скорости

 
[2, c.215].

Условие прочности соблюдается  с недогрузкой в 20%. Отметим, что  перегрузка допустима не более 5%, недогрузка не более 20%.

14) Проверяем прочность  на изгиб:  [2, с.221],

где: окружная сила колеса:

модуль по нормали: [2, с.221];

диаметр вершин зубьев червяка: [2, с.212];

ширина колеса: [2, с.213] ;             – коэффициент формы зуба [2, с.221]