- мощность на входном валу:
- мощность на промежуточном валу:
- мощность на выходном валу:
Частота вращения валов
Быстроходный вал:
Промежуточный вал:
Тихоходный вал:
Определение угловых скоростей валов
- угловая скорость вращения входного вала
- угловая скорость вращения промежуточного вала
- угловая скорость вращения выходного вала
Крутящий момент, передаваемый валами
- крутящий момент на входном валу
- крутящий момент на промежуточном валу
- крутящий момент на выходном валу
Результаты расчета сводим в таблицу.
Таблица 2.2 Данные кинематического расчета
Вал | МощностькВт | Частотаоб/мин | Угловаяскорость1/c | Крутящиймомент | Передаточное число |
1 | 1.5 | 1395 | 146.01 | 10.27 | 1.850 |
23 | 1.43 | 775 | 81.12 | 17.63 | |
4 | 1.14 | 15.5 | 1.62 | 703.7 |
3. Расчет червячной передачи
Рис. 3.3 Конструктивная схема червячного зацепления
Таблица 3.3 Исходные данные к расчету
Параметр | Обозначение | Величина | Размерность | Примечание | |
Крутящий момент на колесе | 703.7 | [т.2.2] | |||
Частота колеса | 15.5 | об/мин | [т.2.2] | ||
Частота червяка | 1395 | об/мин | [т.2.2] | ||
КПД | 0.95 | - | [п.1.1] | ||
Передаточное число | 50 | - | [т.2.2] | ||
Условие работы | Срок службы | L | 10 | год | [исх.дан.] |
Коэф. годового использования | 0.7 | - | [исх.дан.] | ||
Коэф. суточного использования | 0.3 | - | [исх.дан.] | ||
Расположение колеса относительно червяка | верхнее | [исх.дан.] | |||
Вид производства | мелкосерийное |
Цель расчета
- Выбрать материалы червячной пары (для червяка и колеса)
- Определить геометрические размеры червяка и колеса, обеспечивающие работоспособность зацепления в течение заданного срока службы
Работоспособность обеспечивается компенсацией отказов: заедание, поверхностное выкрашивание, износ.
Материалы червячного колеса и червяка
Для червяка применяют те же марки стали что и для зубчатых колес, следовательно, материал червяка принимаем сталь 40ХH.
Таблица 3.4 Характеристики материала червяка
Материал | Термообработка | Твёрдость | Вид червяка | |
Ст 40 X | Улучшение | (269…302) HВ | 750 | Эвольвентный ZI |
Так как выбор материала для колеса связан со скоростью скольжения, то предварительно определяем ориентировочную скорость скольжения в зацеплении по формуле [1,стр.33]
Скорость скольжения
, значит материал червячного колеса принимаем из второй группы: безоловянные бронзы и латуни.Таблица 3.5 Характеристики материала червячного колеса
Материал | Способ отлива | ||
Латунь ЛАЖМц 66-6-3-2 | П (в песок) | 400 | 260 |
Допускаемое напряжение материала колеса
Определение допускаемых контактных напряжений:
Так как колесо изготовлено из материала, стойкого к заеданию, допускаемые контактные напряжения определяем из условия сопротивления материала усталостному выкрашиванию [1,стр.34]:
,где
- допускаемое контактное напряжение, для червяков при твёрдости НВ =250 МПа.Межосевое расстояние
Межосевое расстояние передачи рассчитываем по формуле [1,стр.35]:
,где К
=610 для эвольвентных червяков, - коэффициент концентрации нагрузки, принимаем = 1,Полученное значение межосевого расстояния округляем в большую сторону до величины, взятой из ГОСТа, либо до величины, взятой из таблицы [1,т.24.1], принимаем
.Основные размеры червячной передачи
Число витков червяка принимаем в зависимости от передаточного числа
, Z3=1Число зубьев колеса
,принимаемМодуль передачи
Округляем до ближайшего стандартного по ГОСТу [1,с.36], принимаем m=5
Коэффициент диаметра червяка
Округляем до ближайшего стандартного по ГОСТу [1,с.36], принимаем q=20. Коэффициент смещения X рассчитывается по формуле:
,необходимо соблюдать условие
, при невыполнении этого условия стоит увеличить число зубьев .Геометрические размеры червяка и колеса
- Делительный диаметр червяка:
,- Диаметр вершин витков:
,- Диаметр впадин:
,- Длина нарезаемой части червяка:
,- Диаметр делительный колеса:
,- Диаметр окружности вершин зубьев:
,