где окружная скорость ремня:
дополнительное натяжение при периодическом подтягивании ремня
Сила, действующая на вал:
где b – угол между ветвями ремня:
Ресурс наработки ремней:
где K1 =1 – коэффициент режима нагрузки (умеренные колебания),
K2 =1 – коэффициент климатических условий (центральные зоны)
Tcp = 20000 ч – ресурс наработки при среднем режиме нагрузки
Исходные данные:
Мощность на входном валу P1 = PII= 3,65 кВт,
частота вращения входного вала n1 = nII= 1440 мин –1,
передаточное отношение u = 20.
Число заходов червяка при u = 20 z1 = 2
Число зубьев колеса:
Приближенная скорость скольжения
Выбор материалов:
материал червяка – сталь 40Х, закалка до 54HRC, витки шлифованные и полированные,
материал колеса – бронза БрАЖ9, sT = 200 МПа, sB = 400 МПа.
Допускаемые контактные напряжения:
Допускаемые напряжения изгиба:
Стандартное значение коэффициента диаметра червяка:
q = 8.
Приведенные модуль упругости:
где E1 = 2,1×105 МПа – модуль упругости червяка (сталь),
E2 = 0,9×105 МПа – модуль упругости червячного колеса (бронза).
Межосевое расстояние:
По стандарту принимаем aw = 146 мм.
Модуль передачи:
По стандарту принимаем m = 6,3 мм.
Коэффициент смещения:
Условие не соблюдается, изменим число зубьев колеса z2 = 39. При этом действительное передаточное отношение
Делительные диаметры:
червяка
червячного колеса
Угол подъема винтовой линии:
Окружная скорость червяка:
Скорость скольжения:
Так как разница между ориентировочной и действительной скоростью скольжения незначительна, выбранный материал колеса сохраняем.
Угол обхвата червяка колесом d=500 = 0,8727 рад.
Коэффициент, учитывающий уменьшение длины контактной линии x =0,75.
Торцевой коэффициент перекрытия в средней плоскости червячного колеса:
Коэффициент динамической нагрузки
Коэффициент концентрации нагрузки
Коэффициент расчетной нагрузки:
Контактные напряжения:
Так как sH = 178,5 МПа < [sH] = 182 МПа, следовательно контактная прочность достаточна.
Окружная сила на колесе:
Осевая сила на колесе
Радиальная сила
Нормальный модуль:
Ширина колеса при z1 = 2:
Число зубьев эквивалентного колеса:
Коэффициент формы зуба YF =1,5.
Напряжения изгиба:
Так как sF = 17,1 МПа < [sF] = 82 МПа, следовательно изгибная прочность достаточна.
Диаметр вершин червяка:
Диаметр впадин червяка:
Длина нарезанной части червяка при X = 0,4:
Для шлифованного червяка при m = 6,3мм < 10 мм увеличиваем b1 на 25 мм.
b1= 90 ммм.
Диаметр вершин колеса:
Диаметр впадин колеса:
Наружный диаметр колеса при z1 = 2:
Степень точности 8 (среднескоростная передача).
2.3 Расчет цепной передачи
Исходные данные:
мощность на входном валу P1 = PIII= 2,9 кВт,
частота вращения входного вала n1 = nIII= 72 мин –1,
передаточное отношение u = 3,7,
линия центров передачи находится под углом 300 к горизонту, передача открытая, работает в пыльном помещении в одну смену, регулируется передвижением оси малой звездочки, цепь роликовая.