Часовников Л.Д. - Расчёт червячных передач (Л.Д. Часовников - Методические указания по расчету червячной передачи), страница 3

"Введенне", раздел А Проектный расчет червячной передачи'. т, Рис. 3.1. Схема червячного редуктора с венттпщто ром о !.1 В бд,~ . дачн 3.1.1. Мощн сть на ьалу червячного колесе Рх— /1з ЫЫО где уз — крутящий момент на валу червячного колеса 3.1.2. Ориентнровочное значение КПД редуктора н .~=ОЯо-~~- — ) . !т! '. ормула действительна дль передач с с1 = — к О.

л: 3.1.3. Выбор элехтродвигателя. Если ие задана частота вращения электродвигателя, то из справочника выписывают синхронные частоты вращения /7С нескольких двигателей, затем опредейпот предварительные значения передаточных чисел и соответствующие им КПД передач. Если 1о~ Ф /ануй, то для опйрделения возможных передаточных чисел червячной пары исходя из Лс предварительно находят возможНые частоты вращения Гг, червячного вала. 3.1.4. Мощность на валу червяка. Возможные двигатели.

р ° Р~ / ~ р 3.1.3. Варианты возможных передаточн ых чисел и' червячной пары, числа заходов червяка у ' и числа зубьев червячного колеса ~ / Р / Ф Опно пэ полученных сочетаний Е и Е, принимают дпя наивнейших расчетов. 3.2. Выбо мате палов ля че вака н че вячного копеса (см. раздел 1 "Выбор материала дпя червячной передачи') Пгч червяков желательно выбирать стали, позволявшие получить после термообработки высокую ( //в г/МС+5 ) твердость рабочи" поверхностей витков. Червячные колеса при скорости скольжения Ь~~ > 3 и/с рекомендуется изготовлять из материапов 1 группы.

Применение материалов П группы при Ъ' р 5 м/с и материагов Ш групсж пы прн Ъс„. ) Я м/с нежелатально, так как из-за малых значений (о/ неоправданно увепичиваются размеры и вес правки тпруемоп передачи. ь 3.3, Оп е еленпо о скаемых непряжееьч~й Ы3и и Юб (см. раздел 2 "'1пределение допускаемых на..ряжений") 3.4. О вентп овочное значение ко- иппента наг зки /Ч и /~;,' /~п Прн переменной нагрузке для предварительных расчетов можно прпянмать скоростной кож)х)жг.ену /Ги 1 и кожКишы :нт кондоитгтцин наг(г/зюх К ' "" 9~('~~ ь// о /5 ! (,20~- ( (с~ ( 131.

,()5,'- Рис. 3,2. Орнектировочное значение начального кожр)п пиента мд нагрузки '"„9 ;? а Д 51 4В 50 ()~ 4 Величина к дошкно быть не меньше 23. Максимальное значение У ' не дошкно пре ~ышать 126. Л Значение к, дпя червячных редукторов рекомендуется принимать в зависимости от передаточного числа Значение начального коэффициента концентрации нагрузки 1(„'1двно на графике рис. 3.2. При постоянной нагрузке К' = 1. З.З. П е а и ль з вчение всчет ых пв вмет че вяч ой передачи 3.6.1. Передаточное число червячной пары / г 2'~ 3.6.2.

Частота врвшення червячного колеса л /7 г и ЗЛ,З. Межосеиое расстояние у У~к' ы' бУ~ гб~л и Для стандартного редухто в полученное значение д'м округляют до ближайшей . еличины в табл. 3.1; дле нестандартной червячной пары - до ближайшего значения из ряда,~ 40. ГОСТ 6636-69. Таблица 3.1 Межосевое расстояние Ям пя и передаточные числа й (из ГОСТ 2144-76) 3.8.4. Осевой модуль тэ'аДФ.../7/ —," . 3.6.6. Коеффнпи ит диаметра червяка Р~ Е' 3.6.6.

Полученные значения лт'и ~' округляют.до ближайших стандартных по табл. 3.2. Таблипа 3.2 модули ~77 и коеффипиенты диаметра червяка у (иэ ГОСТ 19672-74) Пйи18чййий. Любому из приведенных сочетаний ~"п и ~ соответствуют значения 2, ' 1,2 и 4. 3.8,7. Коеффиииент смещения .г'а /, ~а„', -О. т'~г,' ~~)3 Если Л: <-/ или.Х' н/, то надо, варьируя значениями и у:, повторить расчет до получения -/н Х 'я / .

а Ф / При необ одимости уменьшения у следует учитывать, что минимально допустимое значение из условия жесткости вала червяка Д' Г.212 Е~, что соответствует а' =Родсу,~ . С уменьшением о ~ увеличивается угол подъема витков червяка Д' и, спедовйтельно, К1чЧ передачи. 3.6.8. Углы подъема витка червяка: делительный угол подъема витка Ф ~=аксф — ', ~ У'' начальный угол подъема витка / 1 '=аЫф~ —,— ' 3.6. е ие а чет ых па амет ов и аэме ов че вячной И.ИИИВЗЛ~ЖЛЫ " " " ИЮ- ность 3.8.1. Коеффипиент нагрузки к'= /~'1 ' Аа 20 3.8.2.

Коэфф*щиент конпентрании ' нагрузки К и~ ф/'(~-Х), где д - коэффипиент деформапнг червяка (сок табл, 3.3); Х - коэффиюиент, учнтывщоший влияние режима работы передачи на приработку зубьев червячного колеса я витков червяка ~ ~ ~ уйй ь ' ~тгс,') т (Хг Здесь ~~ - номинальный крутящий момент по валу черчячного колеса; 7~ °, Г ° Гу ° - крутщпяе моменты в спектре нагрузки передачи, соответствующие им времена работы и частоты вращения. Значения.~~ для типовых режимов работы и случаев, когда частота вращения вала ч-рвячного колеса не меняется с изменением нагрузки, даны в табл. 3.4.

, Таблица 3.3 Значения коэффипиента диаметре червяками, коэффнпиеита деформапии червяка д н угла подъемар' витка червяка по делительному. пилннпру Таблипа 3.4 КоэффипнентыКдля типовых режимов Прн постоянной нагрузке К " 1 (режнм 1е 0). 21 3.6.3. Скоростной коаффипиент: Окружнея скорость червячного колеса Х/г1'Е~ пг' 60 ЮбО При ~~ < 3 м/с К'к 1 незевисимо от степени точности передачи. При Фр > 3 м/с значение ч;о принимают равным~~,, для пилиндрических косозубых передач с твердостью рабочих поверхностей зубьев //3 НВ350 н той же степенью точности. Псимечайие. Для червячных передач с оу,„б 200 мм и ло 3 1600 об/мин при любом значении с/ окружная скоро ть Ь~( 3 м/с и, следовательно, Хо/ ' 1.

3 6.4. Д; пускаемое' напряжение Ы 1 . Окружная скорость на начапьном диаметре червяка ХЮЩМХ //3 б'О ЮОР Скорость скольжения в запеплении / с/ск а с,о/ач С учетом вновь полученного значения $Д уточняют значение допускаемого напрвкения Я3,„(см. раздел 2 "Допускаемые напряжения" ). 3.6.6. Расчетное напряжение .яоо(я'г О/~~Р' о '1о„ Если расчетное напряжение не превышает допускаемого бопее чем н1 6%, то ранее принятые предварительные параметры передачи принимают за окончательные, т,е, д„,=а„/ /от =оот,' у'а~. и т.д. Если расчетн в напряжение меньше допускаемого на 20% и более, то надо проверить возможпость уменьшения размеров передачи. Для этого следует повторить расчет, приняв меньшее межосевоь расстояние.

3.7. Геомет ически зме ы че вячной пе е ачи 3 7.1. Червяк. Диаметр делительный ДГ а /774~ диаметр начальный -,= Э~~ диаметр вершин витков Гуай-" 4, о коо7/ диаметр впадин витков ~ф = С~, -Яlг гп, Ю / где /7 1,2 кроме эвопьвентиых червяков, для которых 1+0,2 сОХ,~'; длина нарезанной части червяка 1см.

табл. ЗЛ) ~~Я/Рт Увеличение длины нарезанной части червяка на Я ту, выПолняшт. только дпя шлифуемых и фрезеруемых червяков, во избежание искажения рабочей ча -ти 'профиля боковых поверхностей витков червяка при входе и выходе инструмента.

В ост льных случаях Таблина З,З Йлина нарезанной части червяка~~у 3.7,2. Червячков колесо: диаметр депительной 1яачальной) окружности к~~ а~ л,' диаметр вершин зубьев' д, = д у аз «~Х/гп; диаметр наибольший диаметр впадин Е~ «3 ~У - 4~» - ~~тт (~ ~Ю( при Е 1и2; при ~, 4. е на валы че в"чной пеоедачииф ширян~~1енпа 8' с 0,73с~„, 6 к 0,67 а~ 3.8. Силы ей окру киая .ипа иа колесе, равная осевой силе иа червяке, дх. ау у г 23 окружная сила нв червяке,.равная осевой силе не колесе, г т, „-, оооо 7,. г~ аг=, Еж1 РадиальнаЯ силе, РаздвигакицаЯ чеРвак н колесо, у у 39. Не жен е и нбв в бьях е я- ЮГ.~ЗЮВ т /гптг ф ~Г.к/ где значение ф - см.

табл. 3.6. Рис, 3.3. Схема сил, действуюшкх на валы червячной передачи с цилиндрическим червяком Таблице 3,6 Коэффициент ас, учитыввюший форму зубьев червячных колес гг - эквивале ое число зубьев червячного колесе. сОХ ~"ь, Если получается с >~Я~ ), то следует, увеличив модулы77 и остальные рвзмеры передачи, произвести повторный ее расчет.

3,10. П ове ка пе е ачи на к атков емен ю пиков ю аг з Максимельные контактные напряжения на рабочих поверхностях витков и зубьев нтих ~н T ~~~н пюк Максимельные напряжения изгибе в зубьях червячного коле- са ~г пил. стах ~с у- Г4 3с про х 24 3.1.1. Кээ илие т полезного ействия КоэФфициент полезного дайствия учитывает потери на трение в зацеплении и в подшипниках качения ф~м где у'= (1~~ - угол тройня (см. табл. 3.7) У ( Таблица 3.7 Приведенные коаффициентн трения ~ н углы трении (~ между стальным чер= яком и колесом где 7~,~ и Т~ - пиковый и номинальный крутящие моменты на валу червячйого колеса (см. раздел 2.1 "Режим работы пере- дачи")1 Я ) и Я,)л' - предельное допускаемое контактное напряжеййе и предельное допускаемое напряжение изгиба для материала червячного колеса (см.

табл. 2Л). Зв~зв~ь |~ риалов П и Ш групп следует принимать большие на двух в данном диапазоче значений величины / и '.12. П ове ка пе е, чи че вячного е кто а на ев 3.12.1. Общая поверхность А ~ 1 охлаждения корпуса редукх тора приближенно определяется по графику рис. 3.4 или по зависимости йу ,4=Рба„,' где межс евое расстояние С1',„- в мм. 3.12.2. 1.ри наличии вентилятора часть поверхности корпуса> обдуваемая вентилятором, определяется как 4, .- 054.

25 Рнс. 3.4. Ориентировочная величина поверхности охлаждения репухтора А УГа иг) 400 ' И0 200 050 пи,мл ' ' Д~ удовлетворительной работы червячного редук тора, установле: ного на металлической раме нли плите, необходимо обеспечить условие: а) редуктор без кскусственного охлаждения ( ф т А~У~9г), Г ~Рсд' где К. - 9 ...17 - коеффипнент тепл, отдачи (большие эначения при хорошлх условиях охлаждения), Втlм2, оС; поисГ - темтюратура корпуса редухтора при установившемся режиме работы; о йо " 20 С - температура окружаюшего воодуха; ф 0,2и...0,3 - коэффициент, учитываюший отвод тепла от корпуса редуктора в металлическую плиту нли раму.

При установке редуктора на бетонном июш ккрпнчном фундаменте )р *0; ~ф)ре,у 96 - максимально допустимая температура нагрева масла в масляной ванне редуктора; б) редуктор с искусствеяным охлаждением с помошью вентилятора 0~' а!'7-~(С е.~=.— ~ ~„~о~ г, Г~г 10,7 ~М/~ Ц5 Кту~й где Фгб - ковффнпиент теплостдачи части поверхности корпуса редуктора, обдуваемой вентилятором. Здесь /у~ - частота вращения вентилятора. 26 4,2. Нш больший допустимый номинальный крутяший момент па валу червячного колеса из расчета на прочность рабочих поверхностей зубьев -ом ~ 16т7 г ф7,( 4.3. Навбольший допустимый номяиаэьный крутящий момент ла валу червячного колеса из расчета зубьев на сзгибпую вышюшвюсть ц ) Тсг~~ лОбХ е 4К2У~~Ф ~, У~7„л ~' ~( б З.В).

4.4. Наиболыпнй допустимый поминальный крутяший момент па валу червячного колеса из расчета передачи на нагрев (см. 3.12)*. а) репук ор без искус гвен; ого охлаждения 7- 355Кг(Й3 сг ~о~4Й~~~. ~(м) Р-,а у,э и л б) редуктор охлэждаегся вентилятором т УЫ Кт!07 Ф) ФРЗКСЗЯФС 7-7. ~~ '7 (7-~)~и т~ 4,3. Свлг эые параметры червячной передачи За гъпустпмый крутяший момент 7 на валу червячного кожса ирчнимают меныпий нз трех крутяших моментов, полученных в 4 2, 4.3 н 4А. 4Л.1. Лонустпмая номинальная мошпость на валу червячного колеса > 7л~ г «у~а 4Л.2.