Определение допускаемых контактных напряжений для зубьев червячного колеса

Глава I. Подбор двигателя и предварительный кинематический расчёт

 

Определение ориентировочного к.п.д. редуктора

 

,

где по [1]^*,[2],  - примерный к.п.д. быстроходной зубчатой                    

                                     пары повышенной степени точности;

 

                           - примерный к.п.д. червячной передачи с

                                            однозаходным цилиндрическим червяком

                                            (z _ч=1 с целью малогабаритности);

 

                          - примерный коэффициент потерь на валу                   

                                              с  подшипниками качения;

                          – число последовательных валов.

 Численно

 

 

Определение потребной мощности электродвигателя

 

 кВт.

Выбираем электродвигатель типа МПЩ мощностью 2,2 кВт с n = 5000  

об/мин.

 

 

§3. Определение диаметра звездочки (рис.3)

	t ц		у

D ЗВ

 

Рис.1. Теоретические размеры цепной звездочки.

 

,

где по исходным данным           

         мм – шаг цепи;

                – число зубьев звездочки

                        

    Численно

 

             мм.

 

Расчет числа оборотов в минуту звездочки (выходного вала редуктора)

 

      об/мин,

        где υ _ц=8,0 м/мин – скорость движения цепи (по исходным данным);

             D _ЗВ=0,136 м (§4).

 

 Численно

 об/мин.

Общее передаточное число редуктора

 

Разбивка передаточного числа по передачам механизма

1. Определяем максимально допустимое передаточное число данного механизма по максимально допустимым передаточным числам его передач:

 

 

где =6 – максимальное передаточное число конической передачи

           ([1],[2],[3]);

     

     ≈80 - максимальное передаточное число червячной передачи с

           однозаходным червяком.

Численно

 

 

 2. Определяем делитель для разбивки передаточного числа по передачам

 

 

П р и м е ч а н и е. Показатель корня равен числу последовательно работающих передач механизма.

Численно

 

 

3. Разбивка передаточного числа по передачам производим по формуле

 

 

     где индекс i – номер передачи по ходу движения.

Итак,

;

.

 

Так как в червячной передаче взято z _ч=1 то  должно быть целым числом.

Поэтому принимаем

.

Тогда

                                                                                   

Глава II. Расчет червячной передачи

 

Схема червячной передачи помещена на рисунке.

	z к

А

z ц

Рисунок – 2 Кинематическая схема червячной передачи редуктора.

Исходные данные

1. Число оборотов ведущего вала n ₁=180 (n _н в предыдущем расчете).

2. Передаточное число i = 17 (i ₃ в разд. I, §7, п. 3).  

3. Коэффициент возможной неравномерности раздачи усилий на две цепи  К _нер=1,25.

4. Коэффициент динамичности внешней нагрузки на валах червячных колес K _д=1,05.

5. Ориентировочный к. п. д. .

 

Определение угловых скоростей

 

Для червяка

 об/мин;

Для колеса

 об/мин.

Определение крутящих моментов

 

 На червяке:

 

кГмм = Нмм,

 

 где ≈0,002 – примерное значение коэффициента потерь вала на    

подшипниках качения;

 на червячном колесе (предварительно)

 

кГмм =  Нмм (далее подлежит уточнению).

§ 3. Выбор материалов червяка и червячного венца [ I ]

 

1. Червяк изготовлен из стали 40ХНА, имеет удовлетворительную вязкость и повышенную прочность после закалки с высоким отпуском:

кГ/мм ²;   кГ/мм ²;   кГ/мм ²;   кГ/мм ².

НВ = 280ч310 (ввиду кратковременности работы высокая твердость здесь не обязательна).

2.Венец червячного колеса при ожидаемой скорости скольжения υ _ск<5 м/сек изготовлен из бронзы марки БрАЖ-9-4 (литье в киль) со следующими механическими характеристиками:

  кГ/мм²;   кГ/мм²;   кГ/мм ²;   кГ/мм ².

Определение числа циклов изменения напряжений

Зубьев червячного колеса за расчетную долговечность.

,

    где a =1, 

        мин

Согласно расчету в 1-й ступени редуктора величина  оказалась практически одинаковой для контактных и изгибных напряжений зубьев.

 

 1. По контактным напряжениям:

циклов.

 

 2. По изгибным напряжениям.

 Проверку нужно провести дважды: при r =0 и циклов и при    r =-0,5 (реверс момента) соответственно числу реверсов циклов.

 

Определение допускаемых контактных напряжений для зубьев червячного колеса

Здесь их величины ограничиваются сверху и снизу так же, как и на рис.5, но по другим формулам [I], выраженным через .

Для безоловянистых бронз 

 кГ/мм²= Н/мм²;

кГ/мм²=  Н/мм².

Из записи условия

                  ,                      

т. е. в числах

          ,

 

получается

 

Следовательно, нужно принять для расчета

 

  кГ/мм ² =  Н/мм².

 

12345

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: