2020-06-29
120Передача червячная с цилиндрическим червяком
Таблица 4.6.1 – Энерго-кинематические параметры передачи
| Искомая величина | Обозначение величины | Формула, источник | Результат | Обозначение единицы измерения |
| 1) Передаточное число | u чп | Таблицы 4.1; А.27 | ||
| 2) Частота вращения валов: - ведущего - ведомого | n 1 n 2 | Таблица 4.1 n 1/ u чп | об/мин | |
| 3) Угловая скорость валов: - ведущего - ведомого | w 1 w 2 | Таблица 4.1 w 2= w 1/ u чп | рад/с | |
| 4) Коэффициенты полезного действия: - передачи - опор - общий | hчп hоп hå | Таблица А.3 Таблица А.3 hå =hчп×hоп | - | |
| 5) Мощность на валах: - ведомом - ведущем | Р 2 Р 1 | Таблица 4.1 Р 1= Р 2/hå | кВт | |
| 6) Вращающие моменты на валах: - ведомого - ведущего | Т 2 Т 1 | Таблица 4.1 Т 1=103× Р 1/ w 1 | Н×м | |
| 7) Скорость скольжения | vS | vS =0,45×10-3× n 1× T 21/3 | м/с | |
| 8) Степень точности передачи | nт | Таблица А.80 | - |
Таблица 4.6.2 – Материалы элементов зацепления и их механические характеристики
| Искомая величина | Обозначение величины | Формула, источник | Результат | Обозначение единицы измерения |
| Материалы элементов передачи | ||||
| 1) Тип и марка материала: - червяка - червячного колеса | Таблица А.29 Таблица А.81 | - | ||
| 2) Твердость рабочих поверхностей: - червяка - червячного колеса | Н1 Н2 | Таблица А.29 Таблица А.81 | - | |
| 3) Механические характеристики: - предел текучести - временное сопротивление разрушению | sт2 sв2 | Таблица А.81 | МПа | |
| Параметры нагружения ведомого элемента передачи | ||||
| 4) Показатели степени кри-вой усталости материала при циклическом нагружении: - контактными напряжениями - напряжениями изгиба | qH qF | Таблица А.30 | ||
| 5) Коэффициент эквивалентности типовых режимов нагружения при расчетах: - на контактную выносливость - на выносливость при изгибе | КHЕ КFЕ | Таблица А.30 | ||
Продолжение таблицы 4.6.2
| 6) Суммарное число циклов | N å2 | N å2=60× n 2× L h | ||
| 7) Базовое число циклов: - контактных напряжений - напряжений изгиба | N Нlim2 N Flim2 | N Нlim2=107 N Flim2=106 | ||
| 1) Эквивалентное число циклов при расчете напряжений: - контактных - изгиба | N HЕ2 N FЕ2 | N HЕ2=КНЕ× N å2 Примечание. При N HЕ2>25×107 принимается N HЕ2=25×107 N FЕ2=КFЕ× N å2 Примечание. При N FЕ2>25×107 принимается N FЕ2=25×107; при N FЕ2<106 принимается N FЕ2=106 | ||
 9) Коэффициент долговечности при
расчете:
- контактных напряжений ведомого звена
- напряжений изгиба ведомого звена
| ZN2 YN2 | ZN2=(107/ NНE2)1/qН Условие достаточности: 0,64£ZN2£1,15 Примечание. ZN2=0,64 при ZN2<0,64; ZN2=1,15 при ZN2>1,15 YN2= (106/NFE2)1/qF Условие достаточности: 0,55£ YN2£1,5 Примечание. YN2=0,55 при YN2<0,55; YN2=1,5 при YN2>1,5 | ||
| Напряжения в материале червячного колеса с учетом параметров нагружения | ||||
| 2) Предел выносливости материала червячного колеса, сответствующий базовомучислу циклов перемены контактных напряжений | sHlimb2 | Примечание. дляоловянных бронз при vS=5 м×с-1: - при твердости витков червяка Н£350HB sHlimb2 =0,7sв; - при твердости витков червяка Н³45HRC со шлифовкой и полировкой sHlimb2 =0,9sв; длябезоловянных бронз и латуни при vS<5 м×с-1: - при твердости витков червяка Н£350HB sHlimb2 =250 МПа; - при твердости витков червяка Н³45HRC со шлифовкой и полировкой sHlimb2 =300МПа | МПа | |
Продолжение таблицы 4.6.2.
| 3) Предел выносливости материала червячного колеса, сответствующий базовомучислу цикловперемены на- пряжений для напряжений изгиба | sFlimb2 | - длябронз:sFlimb2=0,25sт+0,08sв; - длячугунов:sFlimb2=0,22sв, где sв - по таблице А.81 | МПа | |
| 4) Допускаемые напряжения при цикличе- ском нагружении, не вызывающие уста- лость материала червячного колеса: - контактные - изгиба | sHP2 sFP2 | - для оловянных бронз: sHР2= ZN2 ×Cv×sHlimb2, где Cv по таблице А.82; - для безоловянных бронз и латуни: sHP2=sHlimb2 –25× vS; - для мягких серых чугунов: sHP2=175 –35× vS sFP2=sFlimb2 ×YN2 | МПа |
Таблица 4.6.3 – Геометрические параметры червячной передачи с цилиндрическим
червяком
| Искомая величина | Обозначение величины | Формула, источник | Результат | Обозначение единицы измерения |
| Параметры исходного червяка по ГОСТ 19036 – 94 | ||||
| 1) Вид червяка | ||||
| 2) Угол профиля: - в нормальном сечении зубчатой рейки сопряженной с эвольвентным червяком Z1 - в осевом сечении витка червяка ZA (архимедова червяка) | an aх | an =20° aх =20° | град. | |
| 3) Коэффициент высоты делительной головки витка | h a* | h a*=1 | ||
| 4) Коэффициент глубины захода | h w* | h w*=2,0 | ||
| 5) Коэффициент высоты витка | h 1* | h 1*³2,0 | ||
| 6) Коэффициент радиального зазора у поверхности впадин: - червяка - червячного колеса | с 1* с 2* | с 1*=0,2 с 2*=0,2 | ||
| 7) Коэффициент высоты витка | h * | 2,0+ c 1* | ||
| 8) Коэффициент высоты ножки витка червяка | h f* | h f*=1,0+ c 1* | ||
| 9) Коэффициент радиуса кривизны переход- ной кривой витка | rf1* | rf1*=0,3 | ||
Продолжение таблицы 4.6.3.
| 10) Коэффициент радиуса скругления кром ки производящей поверхности витков исходного червяка | rk01* | 0,2£rk01*£0,3 | ||
| 11) Коэффициент расчетной толщины витка, образующей боковые поверхности витков исходного производящего червяка | s1* | s1*=0,5×p | ||
| Расчет геометрических параметров передачи | ||||
| 12) Число витков червяка | z 1 | z 1=1 (u ³30); z 1=2(14< u <30) z 1=4 (8< u <14) | ||
| 13) Число зубьев колеса | z ¢2 | z¢2= z 1× u (z ¢2 целое число) | ||
| 14) Коэффициенты: - динамической нагрузки - точности - неравномерности распределения нагрузки по длине контактных линий - диаметра червяка - сопряжения (для dw2) - сопряжения (для aw2) | КHv Кт КHb q Кd Кa | Таблица А.82 Таблица А.80 КHb=0,5×(К0Hb+1), где К0Hb - по таблице А.83 14 ³q ³ (0,33× z ¢2 ); Таблица А.84 Кd=630 Кa =610 | ||
| Вариант 1. При проектировочном расчете первым параметром определяется dw2 | ||||
| 15) Диаметр делительной окружности чер- вячного колеса | d ¢2 | d ¢2= 
| мм | |
| 16) Модуль (ориентировочно) | m ¢ | m ¢ = d ¢2/ z¢ 2; | мм | |
| 17) Модуль делительный | m | Таблица А.85 | мм | |
| 18) Межосевое делительное расстояние | a¢ | a ¢=0,5× m ×(q + z ¢2) | мм | |
| 19) Межосевое расстояние | aw | Таблица А.88 | мм | |
| Расчет продолжить с п. 26 | ||||
| Вариант 2. При проектировочном расчете первым параметром определяется aw | ||||
| 20) Межосевое расстояние | a¢w | a¢w ³ Кa ×(КHb× T 2/sHP22)1/3 | мм | |
| 21) Межосевое расстояние | aw | Таблица А.88 | мм | |
| 22) Модуль (ориентировочно) | m ¢ | m ¢=(1,4…1,7)× aw / z ¢2 | мм | |
| 23) Модуль делительный | m | Таблица А.85 | мм | |
| 24) Коэффициент диаметра червяка (ориен тировочно) | q ¢ | q ¢=(2× aw / m)– z ¢2, (q min=0,212× z ¢2) | ||
| 25) Коэффициент диаметра червяка (уточ- ненное значение) | q | Таблица А.84 | ||
| Расчет продолжить с п. 26 | ||||
| Уточненный расчет передачи для вариантов 1 и 2 | ||||
| 26) Коэффициенты смещения исходного контура червяка | x | х=(aw / m) – 0,5×(q + z ¢2) | ||
| 27) Условие достаточности | -1 £ х £ 1 | |||
| 28) Число зубьев колеса | z 2 | z 2=(2× aw / m) –q –2×x | ||
| 29) Угол подъема линии витка червяка на делительном цилиндре | g | tg g =(z 1/q); Таблица А.87 | град. | |
Продолжение таблицы 4.6.3.
| 30) Эквивалентное число зубьев колеса червячного | zv2 | zv2= z 2/cos3g | ||
| 31) Передаточное число передачи | u чп | u чп= z 2/ z 1 | ||
| 32) Делительные диаметры: - ведущего звена (червяка) - ведомого звена (колеса) | d 1 d 2 | d 1=q× m d 2=z2× m | мм | |
| 33) Начальные диаметры: - ведущего звена (червяка) - ведомого звена (колеса) | d w1 d w2 | d w1= m ×(q+2×x) d w2= m × z 2 | мм | |
| 34) Диаметры окружности вершин: - ведущего звена (червяка) - ведомого звена (колеса) | d a1 d a2 | d a1= d 1+2× h a*× m d a2= d 2+2× m ×(h a *+x) | мм | |
| 35) Диаметры впадин: - ведущего звена (червяка) - ведомого звена (колеса) | d f1 d f2 | d f1= d 1–2× m ×(ha*+c1*) d f2= d 2–2× m ×(h a*+c2* –x) | мм | |
| 36) Длина нарезанной части червяка | b 1 | Таблица А.89 | мм | |
| 37) Ширина венца колеса | b 2 | Таблица А.90 | мм | |
| 38) Наибольший диаметр колеса | d aМ2 | d aМ2£ [ d a2 +6× m /(z 1+2)] | мм | |
| 39) Половина угла обхвата червяка колеcом | d | d= arcsin [ b 2/(d a1 –0,5× m)] | град. | |
| 40) Угол обхвата червяка колесом | 2d | 2d=(90°…120°) | град. | |
| 41) Начальный угол подъема витков | gw | gw =arctg (z 1 ×m/ d w1) | град. | |
| 42) Основной угол подъема витков | g b | g b = arccos (cos an × cos g) | град. |
