Привод с червячной передачей

    Для полученной выше скорости скольжения выбираем число витков червяка z₁ = 2.

    Межосевое расстояние червячной передачи: 

    a_w ³  K_a ^x  

где K_a = 610 - для архимедового червяка; K_Hb - коэффициент концентрации нагрузки, при переменном режиме нагружения: 

K_Hb = 0.5 ^x (K_Hb ^o + 1) 

По  графику (рис. 2.12[2]) для z₁ = 2 принимаем K_Hb ^o = 1,112. Тогда: 

K_Hb = 0.5 ^x (1,112 + 1) = 1,056 

Получаем: 

    a_w ³ 610 ^x = 194,972 мм 

    Полученное  расчётом межосевое  расстояние округляем  в большую сторону: для стандартной  червячной пары - до стандартного числа: a_w = 200 мм

    Число зубьев червячного колеса: 

    z₂ = z₁ ^x U = 2 ^x 20 = 40 

    Предварительно  вычислим значение модуля червячной передачи: 

    m = (1,4...1,7) ^x = (1,4...1,7) ^x = 7...8,5 мм 

    Выбираем  из стандартного ряда m = 8 мм.

    Минимальное значение коэффициента диаметра червяка: 

    q_min = 0,212 ^x z₂ = 0,212 ^x 40 = 8,48. 

    Коэффициент диаметра червяка: 

    q = = = 10 

    Полученное  значение округляем  до ближайшего стандартного q = 10. 

    Коэффициент смещения инструмента  по условию неподрезания и незаострения зубьев по ГОСТу: 

    x = 0 

    Угол  подъёма линии  витка червяка:

на  делительном цилиндре: 

    g = arctgarctg11,31 ^o 

на  начальном цилиндре: 

    g_w = arctgarctg11,31 ^o 

    Фактическое передаточное число: 

    U_ф = = 20 

    Фактическое значение передаточного  числа отличается на 0%, что меньше, чем допустимые 5% для одноступенчатого редуктора. 

    Размеры червяка:

диаметр делительный: 

    d₁ = q ^x m = 10 ^x 8 = 80 мм 

диаметр начальный червяка: 

    d_w1 = m ^x (q + 2 ^x x) = 8 ^x (10 + 2 ^x 0) = 80 мм 

диаметр вершин витков: 

    d_a1 = d₁ + 2 ^x m = 80 + 2 ^x 8 = 96 мм 

диаметр впадин: 

    d_f1 = d₁ - 2,4 ^x m = 80 - 2,4 ^x 8 = 60,8 мм 

    Длина b₁ нарезанной части червяка: 

    b₁ = (10 + 5,5 ^x |x| + z₁) ^x m = (10 + 5,5 ^x 0 + 2) ^x 8 = 96 мм 

    Для шлифованного червяка  при m<10 мм полученную длину увеличиваем  на 25 мм: 

    b₁ = 96 + 25 = 121 мм 

    Полученную величину округляем в ближайшую сторону до числа из табл. 24.1[2]: b₁ = 120 мм. 

    Размеры червячного колеса:

диаметр делительный: 

    d₂ = z₂ ^x m = 40 ^x 8 = 320 мм 

диаметр вершин зубьев: 

    d_a2 = d₂ + 2 ^x m ^x (1 + x) = 320 + 2 ^x 8 ^x (1 + 0) = 336 мм 

диаметр впадин: 

    d_f2 = d₂ - 2 ^x m ^x (1,2 - x) = 320 - 2 ^x 8 ^x (1,2 + 0) = 300,8 мм 

диаметр колеса наибольший: 

    d_aM2 £ d_a2 +  

где для данного типа червяка k = 2, тогда: 

    d_aM2 £ 336 +  

    Принимаем d_aM2 = 348 мм.

    При z₁ = 2 ширина венца червячного колеса: 

    b₂ = 0,355 ^x a_w = 0,355 ^x 200 = 71 мм 

    Окружная  скорость на начальном  диаметре червяка: 

    V_w1 = 6,032 м/с 

    Скорость скольжения в зацеплении: 

    V_ск = 6,151 м/с 

    Для червячной передачи выбираем степень  точности 7.

    Окружная  скорость червячного колеса: 

    V₂ = 1,206 м/с

2. Проверочный расчёт по контактным напряжениям

 

    Расчётное контактное напряжение: 

    s_H =      £     [s]_H 

где Z_s = 5350 - для данного типа червяка; коэффициент нагрузки: 

K = K_Hv ^x K_Hb 

При полученной окружной скорости червячного колеса V₂<=3 м/с принимаем значение K_Hv = 1. Коэффициент концентрации напряжений: 

K_Hb = 1 + ^x (1 - X) 

здесь q = 86 - коэффициент деформации червяка по табл. 2.16[2]. Коэффициент X, учитывающий влияние режима работы передачи на приработку зубьев червячного колеса и витков червяка. Коэффициент X вычисляют по формуле: 

X = _S 

      0,61 

K_Hb = 1 + ^x (1 - 0,61) = 1,039 

K = 1 ^x 1,039 = 1,039 

Тогда расчётное контактное напряжение: 

s_H = =  

        126,659 МПа     £     [s]_H = 133,657 МПа 

Приведённый угол трения (стр. 38[2]): r = 1,094 ^o.

Коэффициент полезного действия червячной передачи: 

h = 0,909 

Силы  в зацеплении:

окружная  сила на колесе, равная осевой силе на червяке: 

    F_t2 = F_a2 = = = 3452,448 Н