Расчет червячного одноступенчатого редуктора (стр. 2 из 6)

,

Подставим в формулу числовые значения:

.

По ГОСТ 2144-76 выбираем ближайшее стандартное значение -

Количество витков червяка – Z₁=2.

Число зубьев червячного колеса определим по формуле:

;

.

Модуль зацепления определим из формулы:

;

.

Из стандартного ряда (ГОСТ 2144-76) примем значение модуля зацепления m=6.3.

Коэффициент диаметра червяка найдем по формуле:

Значение коэффициента диаметра соответствует стандартному, подбора не требуется.

Коэффициент смещения инструмента:

Условие выполняется.

Уточним фактическое передаточное число:

;

Фактическое значение передаточного отношения равно посчитанному – отклонение равно 0.

Перейдем к расчету фактических размеров передачи:

Фактическое значение межосевого расстояния:

Делительный диаметр червяка:

Диаметр вершин витков червяка:

Диаметр впадин витков червяка:

Делительный угол подъема линии витков червяка:

Длина нарезаемой части червяка:

;

при x<=0 – C=0:

Делительный диаметр червячного колеса:

Диаметр вершин зубьев червячного колеса:

Наибольший диаметр червячного колеса:

Диаметр впадин зубьев червячного колеса:

Ширина венца червячного колеса:

Условный угол обхвата червяка венцом колеса:

4.2 Поверочный расчет зубьев колеса на выносливость по контактным напряжениям

Т.к. поверхностная прочность зубьев червячного колеса ниже, чем у червяка – расчет будем вести по зубьям червячного колеса.

Рассчитаем фактическое контактное напряжение зубьев червячного колеса:

;

где:

- крутящий момент на колесе;

- коэффициент нагрузки в зоне контакта зубьев.

;

где:

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактной линии;

- коэффициент, учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку.

;

где:

- коэффициент деформации червяка (при );

x – вспомогательный коэффициент (примем x=0.6 для передач, работающих при незначительных колебаниях).

Перед проведением окончательных расчетов, необходимо уточнить значение скорости относительного скольжения:

;

.

Исходя из полученного значения скорости скольжения, в дальнейших расчетах принимаем:

· степень точности изготовления червячной передачи – 7;

·

.

;

;

.

Т.к.

– условие прочности по контактным напряжениям выполняется, запас прочности – 8%.

4.3 Поверочный расчет зубьев колеса на выносливость по напряжениям изгиба

Фактическое напряжение изгиба определяем по формуле:

;

где:

- крутящий момент на колесе;

- коэффициент нагрузки при изгибе;

- коэффициент формы зуба колеса, выбирают в зависимости от эквивалентного числа зубьев:

;

В соотвествии с полученным значением эквивалентного числа зубьев, коэффициент формы

.

Условие

– выполняется, зубья колес удовлетворяют требованиям выносливости по напряжениям изгиба.

Запас прочности на изгиб:

4.4 Определение сил в зацеплении червячной передачи

Сила нормального давления на зуб колеса имеет три составляющих:

· F_t – окружная сила, направлена по касательной к делительной окружности;

· F_r – радиальная сила, направлена по радиусу от поля зацепления к оси колеса;

· F_a – осевая сила, направлена вдоль оси колеса.

;

;

.

(

)

Результаты вычислений сведем в таблицу:

таблица 4 «Сводная таблица параметров червячной передачи»

Проектный расчет
Параметр	, мм	m	, град	, град	q	Z	b, мм	d, мм	da, мм	df, мм	dam, мм
Червяк	126	6.3	47.5	14	8	2	83	50	63	35	-----
Колесо				-----	-----	32	43	202	212	189	221
Поверочный расчет
Параметр	, МПа	, МПа	, МПа	, МПа	, %	, %	Примечания
Червяк	706	-----	261	-----	-----	-----
Колесо	198	182	53.4	4.5	8	91.5

5. РАСЧЕТ УЗЛОВ ВАЛОВ РЕДУКТОРА

5.1 Предварительный выбор подшипников качения

Подшипники выбираются с учетом многих факторов работы редуктора. Для упрощения выбора примем, что обычно для червячных передач рекомендуется выбирать роликовые конические однорядные подшипники ГОСТ 27365-87. Типоразмер подшипника диктуется диаметром его внутреннего кольца, который равен диаметру вала, на который садится подшипник.