Смекни!
smekni.com

Расчет и проектирование червячного редуктора (стр. 2 из 6)

(4.1)

м/с

Для венца червячного колеса примем бронзу БрА9Ж3Л, отлитую в кокиль.

4.3 Предварительный расчет передачи

Определяем допускаемое контактное напряжение [1]:

[ σн] =КHLСv0,9sв, (4.2)

где Сv –коэффициент, учитывающий износ материалов, для Vs=2,39 он равен 1,21

sв,- предел прочности при растяжении, для БрА9Ж3Л sв,=500

КHL - коэффициент долговечности

КHL=

, (4.3)

где N=573w2Lh, (4.4)

Lh – срок службы привода, по условию Lh=10000ч

N=573х6,82х10000=39078600

Вычисляем по (4.3):

КHL =

КHL =0,84

[ σн] =0,84х1,21х500=510

Число витков червяка Z1 принимаем в зависимости от передаточного числа при U = 10 принимаем Z1 = 4

Число зубьев червячного колеса Z2 = Z1xU = 4 x 10 = 40

Принимаем предварительно коэффициент диаметра червяка q = 10;

Коэффициент нагрузки К = 1,2; [1]

Определяем межосевое расстояние [1, c.61]

(4.5)

Вычисляем модуль

(4.6)

Принимаем по ГОСТ2144-76 (таблица 4.1 и 4.2) стандартные значения

m = 4

q = 10

а также Z2 = 40 Z1 = 4

Тогда пересчитываем межосевое расстояние по стандартным значениям m, q и Z2:

(4.7)

Принимаем aw = 100 мм.

4.4 Расчет геометрических размеров и параметров передачи

Основные размеры червяка.:

Делительный диаметр червяка

(4.8)

Диаметры вершин и впадин витков червяка

(4.9)

(4.10)

Длина нарезной части шлифованного червяка [1]

(4.11)

Принимаем b1=42мм

Делительный угол подъема γ:

γ =arctg(z1/q)

γ =arctg(4/10)

γ = 21 º48’05”

ha=m=4мм; hf=1,2xm=4,8мм; c=0,2xm=0,8мм.

Основные геометрические размеры червячного колеса [1]:

Делительный диаметр червячного колеса

(4.12)

Диаметры вершин и впадин зубьев червячного колеса

(4.13)

(4.14)

Наибольший диаметр червячного колеса

(4.15)

Ширина венца червячного колеса

(4.16)

Принимаем b2=32мм

Окружная скорость

(4.17)

червяка -

колеса -

Скорость скольжения зубьев [1, формула 4.15]

КПД редуктора с учетом потерь в опорах, потерь на разбрызгивание и перемешивания масла [1, формула 4.14]

Уточняем вращающий момент на валу червячного колеса

(4.18)

По [1, табл. 4.7] выбираем 7-ю степень точности передачи и находим значение коэффициента динамичности Kv = 1,1

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки [1,формула 4.26]

В этой формуле коэффициент деформации червяка при q =10 и Z1 =4

[1,табл. 4.6]

При незначительных колебаниях нагрузки вспомогательный коэффициент Х=0,6

Коэффициент нагрузки

4.5 Проверочный расчет

Проверяем фактическое контактное напряжение

МПа < [GH] = 510МПа.

Проверяем прочность зубьев червячного колеса на изгиб.

Эквивалентное число зубьев.

Коэффициент формы зуба [1, табл. 4.5] YF = 2,19

Напряжение изгиба

Па = 92,713 мПа

Определяем окружные Ft, осевые Fa и радиальные Fr силы в зацеплении соответственно на червяке и на колесе по формулам:

(4.19)

(4.20)
(4.21)

Данные расчетов сведены в табл.1.


Таблица 1

Параметры червячной передачи

Параметр Колесо Червяк
m 4
z 40 4
ha,мм 4
hf,мм 4,8
с, мм 0,8
d, мм 160 40
dа, мм 168 48
df, мм 150,4 30,4
dаm, мм 172 -
b, мм 32 42
γ 21º48’05”
V, м/с 0,54 1,36
Vs, м/с 1,64
Ft, Н 8725 138
Fa, Н 138 8725
Fr, Н 3176

5 Предварительный расчет диаметров валов

5.1 Расчет ведущего вала

Ведущий вал – червяк (см.рис.2)

Рис.2 Эскиз червяка

Диаметр выходного конца при допускаемом напряжении

(согласно табл. 7.1 [2]):

По ГОСТ принимаем d1 =25мм

Диаметры подшипниковых шеек d2 =d1+2t=25+2х2,2=29,9мм

Принимаем d2 =30мм

d3≤df1=47,88

Принимаем d3 =40мм

l1 =(1,2…1,5)d1 =1,4x25=35мм

l2≈1,5d2 =1,5x30=45мм

l3 =(0,8…1)хdam=170мм

l4 – определим после выбора подшипника

5.2 Расчет тихоходного вала

Ведомый вал – вал червячного колеса (см. рис.3)

Рис.3 Эскиз ведомого вала

Диаметр выходного конца

Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда d1 =50мм

Диаметры подшипниковых шеек d2 =d1+2t=50+2х2,8=55,6мм

Принимаем d2 =60мм

d3= d2 +3,2r=60+3,2х3=69,6мм

Принимаем d2 =71мм

d5= d3 +3,2r=71+9,6=80мм

l1 =(1,0…1,5)d1 =1,2х50=60мм

l2≈1,25d2 =1,25х60=75мм

l3 =(0,8..1)хdam=170мм

l4 – определим после выбора подшипника