|
|
редуктор. Червячный редуктор. Курсовой проект посвящен разработке рабочих чертежей деталей червячного редуктора
Исходные данные
Таблица 3.1 – Исходные данные для расчета червячной передачи
Наименование параметра, единица измерения
|
Обозначение
|
Исходные данные примера
|
Вращающий момент на валу червяка, Н·мм
|
T1
|
|
Вращающий момент на валу колеса, Н·мм
|
T2
|
|
Частота вращения червяка, мин-1
|
n1
|
|
Частота вращения колеса, мин-1
|
n2
|
|
Передаточное число передачи
|
u
|
16
|
Срок службы передачи, час
|
Lh
|
20000
|
Наличие реверса
|
есть; нет
|
нет
|
3.1 Выбор материала червячной пары и определение допускаемых напряжений
Таблица 3.2 – Выбор материала и допускаемых напряжений для червячной пары
Формула
|
Расчет
|
Результат
|
С целью выбора материала для изготовления зубчатого венца червячного колеса предварительно определяем ожидаемую скорость скольжения Vs, м/с
|
|
|
|
По таблице А.2 приложения А принимают материал для венца червячного колеса
|
Скорость скольжения Vs, м/с
 м/с верхний червяк;
 м/с нижний червяк
|
материал
|
допускаемые контактные напряжения МПа
|
венца колеса
|
червяка
|
при  м/с
безоловянные бронзы
|
БрА9-ЖЗЛ
|
Сталь с
HRC 45 и более
|
163
|
Рассчитываем значение  , МПа
|
Базовое число циклов перемены напряжений
|
|
|
|
Суммарное число циклов перемены напряжений
|
|
|
68785200
|
Коэффициент долговечности
|
|
|
|
Базовое число циклов перемены напряжений
|
|
|
|
Коэффициент долговечности
|
|
|
|
Допускаемые напряжения изгиба,
где  МПа
|
|
|
|
|
3.2 Определение геометрических параметров червячного зацепления
Таблица 3.3 – Основные геометрические параметры зацепления
При передаточном числе:
|
Число заходов червяка
|
Число зубьев
колеса
|
Расчет
|
Принято
|
u = 16…30
|
Z1 = 2
|
|
|
|
уточняют передаточное число
|
|
|
|
расхождение с исходным значением
|
|
|
|
Определяют минимальное межосевое расстояние из условия контактной прочности, аWи округляют значения аW,q, m, (мм) поГОСТ 2144–76
|
коэффициент нагрузки
|
|
1,3
|
коэффициент
диаметра червяка
|
|
0,25·32=8
|
по ГОСТ
10
|
|
|
|
По ГОГСТ
|
|
|
|
по ГОСТ
10
|
Таблица 3.4 – Определение основных геометрических параметров передачи
Формула
|
Расчет
|
Результат
|
Диаметры делительных окружностей, мм:
|
|
|
80
|
|
|
320
|
Диаметры начальных окружностей, мм:
|
|
80
|
80
|
|
|
320
|
Диаметры окружностей выступов, мм:
|
|
|
100
|
|
|
340
|
Диаметры окружностей впадин, мм:
|
|
|
56
|
|
320 - 2,4·10
|
296
|
Наибольший диаметр червячного колеса, мм:
|
|
|
355
|
Длину нарезной части червяка, мм:
|
|
|
167
|
Ширина венца червячного колеса, мм
|
b2 ≤ 0,75 da1
|
0,75 100
|
75
|
Ra40
75
|
Угол подъема винтовой линии на делительном диаметре, град.
|
|
|
11,3
|
3.3 Проверочные расчеты передачи
Таблица 3.5– Проверка условия прочности по контактным напряжениям
Формула
|
Расчет
|
Результат
|
Окружная скорость червяка, м/с
|
|
|
|
Скорость скольжения, м/с
|
|
|
|
Назначают степени точности изготовления
|
8 степень точности [2, стр. 34]
|
Уточняют коэффициент нагрузки 
|
коэффициент деформации червяка [ 2, таблица А.14, стр. 33]
|
|
коэффициент, зависящий от характера изменений нагрузки [ 2, стр. 25]
|
x = 0,6
|
коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки
по длине контактных линий
|
|
|
1.07
|
коэффициент динамичности
|
 =1,4
|
коэффициент нагрузки
|
|
|
1.499
|
рабочие контактные напряжения в передаче
|
|
должно быть
|
|
|
Таблица 3.6 – Проверка условия прочности зубьев колеса по напряжениям изгиба
Формула
|
Расчет
|
Результат
|
Приведенное число зубьев червячного колеса
|
|
|
34,006
|
Определяем коэффициент формы зуба YF2
[2,таблица А.16, стр.33]
|
2,32
|
Рабочие напряжения изгиба, МПа
|
|
|
должно быть 
|
3.4 Определение сил, действующих в зацеплении, и КПД передачи
В червячной передаче сила нормального давления раскладывается на три составляющие: окружную, радиальную и осевую силы.
Таблица 3.7– Определение сил, действующих в зацеплении, и КПД передачи
Формула
|
Расчет
|
Результат
|
Окружная сила на червяке равна осевой силе на колесе, Н:
|
|
|
1262,7
|
Окружная сила на червячном колесе равна осевой силе на червяке, Н:
|
|
|
3788,3
|
Радиальные силы на червяке и червячном колесе, Н:
|
|
|
1278,9
|
где  градусов – угол зацепления.
|
Силы нормального давления, Н:
|
|
|
4113,7
|
КПД передачи с учетом потерь на разбрызгивание и перемешивание масла:
|
|
|
0,86
|
где  – приведенный угол трения [2, таблица А.17, стр.34]
|
1,2
|
3.5 Тепловой расчет и охлаждение червячных передач
Червячные передачи работают с большим тепловыделением. Тепловой расчет проводят на основе теплового баланса – количество теплоты, выделяющееся в червячной передаче, должно отводится свободной поверхностью корпуса редуктора и фланцем крепления к фундаментной плите или раме. По тепловому балансу определяют рабочую температуру масла tм, которая не должна превышать максимально допустимую величину.
Таблица 3.8– Определение температуры масла червячных редукторов, в градусах
Формула
|
Расчет
|
Результат
|
Температура окружающего воздуха: обычно tо = 20 С
|
20
|
КПД червячной передачи
|
из таблицы 3.7, 
|
0,86
|
Поверхность теплоотдачи корпуса передачи,
в которую включается 50 % поверхности ребер, м2
|
|
|
1,3
|
Выбирают коэффициент теплоотдачи
КТ, Вт/(м2 ·оС) [2, стр.27]
|
наличии хорошей
циркуляции воздуха
|
от 15 до 18
|
16
|
коэффициент, учитывающий теплоотвод
в фундаментную плиту или раму Ψ, [2, стр.27]
|
от 0,15 до 0,25
|
0,2
|
[tм] максимально допустимая температура масла,
tмдолжна быть меньше либо равна [tм]
|
|
|
548,6
|
|
|
|
Скачать 281.4 Kb.