3.1 Определяем число зубьев червячного колеса и значение коэффициента диаметра червяка. Число заходов червяка Z1=1-4
Принимаем Z1=…
По таблице П38 принимаем коэффициент диаметра червяка q=…
3.2 Уточняем значение частоты вращения и определяем вращающий момент
об/мин
об/мин
T1=9,55 H·м
Т2=Т1 H·м
Т3= H·м
3.3 Вычисляем межосевое расстояние
=… мм
по ГОСТ 2185-66 принимаем:
3.4 Определяем расчетный модуль
По таблице П33 принимаем стандартный модуль m=…мм
3.5 Вычисляем делительные диаметры, диаметры вершин витков и зубьев, а также диаметры впадин червяка и червячного колеса.
3.6 Уточняем межосевое расстояние:
мм
3.7 Определяем ширину венца и наибольший диаметр червячного колеса
ПРИ Z1=1-3
ПРИ Z1=4
Принимаем b2 = …мм
мм
Принимаем daм2=…мм
3.8 Уточняем скорость скольжения червяка, допускаемое контактное напряжение, КПД редуктора и мощность на его быстроходном валу (червяке), назначаем степень точности передачи.
МПа
По таблице П34 [1] получаем
По таблице П36 [1] при Z1=…, g=… угол подъема витка червяка
Вычисляем КПД редуктора:
Мощность и вращающий момент на червяке:
кВт
Р2= кВт
рад/c
Т1=9,55 Н·м
По таблице 2 [1] принимаем 8-ю степень точности
3.9 Определяем силы, действующие в зацеплении: окружная сила на колесе и осевая сила на червяке
кН
Окружная сила на червяке и осевая сила на колесе
кН
Радиальная (распорная) сила
кН
- угол профиля в осевом сечении червяка.
3.10 Проверка прочности и жесткости червяка.
Чтобы повысить жесткость и снизить производственные затраты, червяк изготавливаем вместе с валом, причем расстояние между центрами подшипников вала-червяка ориентировочно принимаем равным наибольшему диаметру червячного колеса
daм2 = …мм
В случае установки радиально-упорных подшипников точки приложения реакций FA и FB на оси вала смещают от середины подшипников к его внутренних торцам. Принимая точки приложения реакций примерно на уровне внутренних; торцов подшипников, ориентировочно получаем
Принимаем 2а1=…мм d1=…мм
3.10.1 Вычерчиваем схему нагружения червяка и определяем реакции опор в вертикальной плоскости от сил (рисунок 2)
Рисунок 2
Н
H
3.10.2 Находим реакции опор в плоскости ХОZ от силы Ft1
H
3.10.3 Для построения эпюр определяем размер изгибающих моментов в характерных сечениях А, С, В в плоскости YOZ.
Hм Hм
в плоскости XOZ ; Hм
3.10.4 Крутящий момент МК1=Т1=23 Нм
Эпюры изгибающих и крутящих моментов построены на рисунке 2
3.10.5 Вычисляем суммарный изгибающий момент и определяем напряжение изгиба в опасном сечении С:
= =… Hм
Па
3.10.6 Определяем напряжение сжатия от силы Fа1 в сечении С:
Па
3. 10. 7 Находим напряжение кручения в сечении С:
Па
3. 10. 8. По третьей теории прочности вычисляем эквивалентное напряжение и сравниваем его с допускаемым:
3. 10. 9. Проверяем червяк на жесткость. Сила, изгибающая червяк:
Н
Растяжение между точками приложения реакций.
Допускаемый прогиб червяка.
мм
Наименьший осевой момент инерции поперечного сечения С червяка.
м4
Прогиб червяка при (таблица П2 )
м
3.11 Проверяем зубья червячного колеса на контактную и изгибную выносливость.
3. 11. 1 Определяем коэффициенты:
- при постоянной нагрузке,
таблица П35 [1]
Коэффициент нагрузки
ZМ= Па1/2 – для стали-бронзы (таблица П22 [1])
,
где
Вычисляем расчетные / рабочие / напряжения:
3. 11. 2 Определяем коэффициенты:
Вычисляем эквивалентное число зубьев:
По таблице П27[1] при , интерполируя, определяем коэффициент формы зуба