Механика: основы проектирования деталей машин. Демин О.В - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Расчет по контактным напряжениям. В основу вывода расчетных формул для червячных передач положены те же
исходные зависимости и предположения, что и при рассмотрении зубчатых передач.
Формула проверочного расчета червячных передач по контактным напряжениям имеет вид
22
3
2
2
][
1)/(170
2
HH
w
Н
KТ
a
qz
z
q
σ≤
+
=σ
, (5.21)
где σ
Н
– расчетное контактное напряжение для поверхностей зубьев и витков в зоне зацепления, МПа; a
w
– межосевое
расстояние, мм;
2
T
– вращающий момент на колесе.
Червячные передачи работают плавно, бесшумно, поэтому в них дополнительные динамические нагрузки невелики.
Хорошая приработка зубьев колес к виткам червяков значительно уменьшает концентрацию нагрузки.
При обычной точности изготовления и выполнении условия жесткости червяка принимают: K = 1 при
3
2
≤ν
м/с; K =
1,1…1,3 при
3
2
>ν
м/с, где
2
ν
– окружная скорость червячного колеса.
Приняв из условия жесткости червяка q = 0,25z
2
, а также K = 1, х = 0 и решив зависимость (5.21) относительно a
w
,
получаем формулу проектировочного расчета червячных передач:
[ ]
3
2
2
2
2
170
1 KT
q
Z
q
Z
a
Н
w
σ
+≥
. (5.22)
Полученное расчетным путем значение
w
a
округляют в большую сторону до стандартного значения или до
ближайшего значения из ряда нормальных линейных размеров.
Расчет зубьев червячного колеса на изгиб аналогичен расчету зубьев цилиндрических косозубых колес. В формулу
вводят поправки, связанные с представлением входящих в нее величин через параметры червячной передачи и учитывающие
более высокую прочность зубьев червячного колеса на изгиб (на –30 %) вследствие их дугообразной формы.
Напряжение изгиба и условие прочности, МПа,
2
2
][7,0
2
22
F
Ft
FF
mb
KF
Y σ≤=σ
, (5.23)
где Y
F
2
– коэффициент формы зуба червячного колеса, определяется в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса
γ=
ν
3
2
cos/
2
zz
. (5.24)
z
ν
2
28 30 32 35 37 40 45 50 60 80 100
Y
F
2
1,8 1,76 1,71 1,64 1,61 1,55 1,48 1,45 1,40 1,34 1,30
При невыполнении условия прочности действия те же, что и при проверке контактной прочности.
Витки червяка прочнее зубьев червячного колеса, а потому в проверке прочности не нуждаются.
5.8. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ
При работе червячных передач вследствие их невысокого КПД выделяется большое количество теплоты. Условие
работы редуктора без перегрева при продолжительной работе:
t
AK
Р
ttt
t
∆≤
η
−
=−=∆
)1(
ч
вм
, (5.25)
где Р
ч
– мощность работы на червяке; t
м
– температура масла; t
в
– температура воздуха; K
t
– коэффициент теплопередачи
(если обеспечивается достаточно хорошая циркуляция воздуха K
t
= 17 Вт/м
2
).
Допускаемый перепад температур при нижнем червяке [∆t] = 60°, при верхнем – [∆t] = 40°.
Поверхность днища корпуса не учитывают, так как она не омывается свободно циркулирующим воздухом.
Приближенно поверхность А охлаждения корпуса можно принимать в зависимости от межосевого расстояния:
a
w
, мм 80 100 125 140
А, м
2
0,19 0,24 0,36 0,43
a
w
, мм 160 180 200 225
А, м
2
0,54 0,67 0,8 1,0
Если при расчете получают
[
]
tt ∆>∆
, то необходимо увеличить поверхность охлаждения А, предусмотрев
охлаждающие ребра (ребра располагают вертикально, в расчете учитывают только 50 % поверхности ребер), или применить
искусственное охлаждение, например, обдувом корпуса воздухом с помощью вентилятора, насаженного на вал червяка
(ребра располагают горизонтально).

Страницы