Материал: Детали машин-2

[σ_F]_max = 0.8*195 = 156 МПа

Сравниваем рассчитанные допускаемые напряжения изгиба с максимальными и окончательно принимаем [σ_F] =34.96

2.2Проектный расчёт червячной передачи

По рекомендациям таблица 4.2,[2] принимаем число заходов червяка z₁=4.

Определяем число зубьев червячного колеса по формуле

z₂= z₁·U_ред

z₂= z₁·U= 4*9.4 =38

Принимаем z₂ = 38. По рекомендации в таблице таблица 4.2 исходя из таблицы А.12, учитывая, что величина q должна быть стандартной, предварительно назначаем коэффициент диаметра червяка q=12.5. При этом отношение находится в рекомендуемых пределах. 0,22< <0,4

Определяем межосевое расстояние передачи по формуле

, (2.14)

Где Eпр -приведенный модуль упругости.

Приведенный модуль упругости определяется по формуле

, (2.15)

Где E_упр -модуль упругости материала колеса (для бронзы E_бр= 1*10¹¹Па);

E_ст -модуль упругости материала червяка (для стали E_ст = 2.1*10¹¹ Па);

Тогда

По формуле (9.3), [2] определяем модуль m:

, (2.16)

По ГОСТ 19672-74 назначаем m = 6.3 мм и по таблице А.12 ,[2] находим необходимый коэффициент смещения:

, (2.17)

Так как эта величина лежит в пределах -1<x<1, выбранные параметры z₂ и q подходят для данной передачи. Определяем геометрические параметры передачи.

Делительный диаметр червяка:

, (2.18)

мм

Делительный диаметр червячного колеса:

, (2.19)

мм

Диаметр вершин витков червяка

(2.20)

Диаметр вершин червячного колеса

(2.21)

Диаметр впадин витков червяка

(2.22)

Диаметр вершин впадин червячного колеса

(2.23)

Диаметр внешнего цилиндра червячного колеса

(2.24)

Длина нарезанной части червяка

(2.25)

Угол подъёма по винтовой линии витков червяка:

Ширина венца червячного колеса:

(2.26)

3Проверочныйрасчёт червячной передачи

Определяем окружную скорость червяка по формуле

(3.1)

Определяем скорость скольжения по формуле

(3.2)

Скорость скольжения в передаче v_ск = 12.58 > 5 м/с, следовательно оставляем материал без изменения и проводим проверочный расчёт передачи по контактным напряжениям и напряжениям изгиба

3.1Проверочный расчёт червячной передачи по контактным напряжениям

Проверочный расчёт передачи по контактным напряжениям выполняем по формуле:

, (3.3)

Где К_Н - коэффициент распределения нагрузки между зубьями (Н_К=1,1 таблица 4.3,[2]);

-угол обхвата червяка колесом (=50º=0,8727рад таблица 4.3,[2]);

_-коэффициент торцового перекрытия;

-коэффициент, учитывающий уменьшение длины контактной линии в связи с тем что соприкосновение осуществляется не по полной дуге обхвата (=0,75 таблица 4.3,[2]);

-угол профиля зуба (=20).

Коэффициент торцового перекрытия определяется по формуле

, (3.4)

Определяем контактные напряжения:

Сравниваем действительные контактные напряжения с допускаемыми:

σ_н = 115.5 Мпа > [σ_н] = 118.2 Мпа

Перегрузка передачи составляет менее3%следовательно, контактная прочность передачи обеспечена.

.3.2Проверочный расчёт червячной передачи по напряжениям изгиба

Выполняем проверочный расчёт передачи по напряжениям изгиба по формуле:

(3.5)

Где Y_F-коэффициент формы зуба;

F_t2-окружное усилие на червячном колесе, Н;

K_F-коэффициент расчётной нагрузки(K_F=1,1 таблица 4.3,[2]);

m_n-нормальный модуль;

b₂-ширина червячного колеса

Коэффициент формы зуба зависит от эквивалентного числа зубьев червячного колеса z_v, которое определяется по формуле:

(3.6)

Коэффициент формы зуба определяем по данным, приведенным на по таблице А.13 [2]. Y_F = 1.48

Окружное усилие на червячном колесе определяется по формуле:

(3.7)

Нормальный модуль определяется по формуле:

(3.9)

Тогда напряжения изгиба в передаче

Сравниваем действительные напряжения изгиба с допускаемыми σ_F = 6.7 < [σ_F] = 34.96 МПа и делаем вывод о том что условие прочности по напряжениям изгиба выполняется.

Определим усилия в червячном зацеплении:

Окружная сила колеса F_t2 равна осевому усилию на червяке F_a1:

Окружная сила на червяке F_t1 равна осевому усилию на колесе F_a2:

(3.10)

Радиальное усилие в передаче

(3.11)

Список литературы

1.Дунаев,П.Ф.Конструирование узлов и деталей машин / П.Ф.Дунаев, О.П.Лёликов. -М. : Высш. шк., 1998. -447с.: ил.

2.Детали машин. Проектирование: Учеб. пособие / Л.В.Курмаз, А.Т.Скойбеда. –Мн.: УП «Технопринт», 2001. –290с.

3.Иванов,М.Н. Детали машин: Учебник для машиностроительных специальностей вузов / М.Н.Иванов,В.АФиногенов. -9-е изд. , испр. -М.: Высш. шк., 2005. -408 с. :ил.