Задача №1

При выполнении этой задачи необходимо выбрать и определить:

-число заходов червяка Zч и число зубьев колеса Zк;

-материалы червяка и червячного колеса, а также допускаемые напряжения;

-межосевое расстояние А из условия контактной прочности;

-осевой модуль зацепления ms;

-основные размеры червяка (диаметр делительного цилиндра, диаметры цилиндров выступов и впадин, длину нарезанной части) и червячного колеса (диаметр делительной окружности в среднем сечении, диаметры окружностей выступов и впадин в среднем сечении, наружный диаметр и ширину зубчатого венца);

-коэффициент полезного действия передачи;

-рабочие напряжения изгиба в зубьях червячного колеса.

Дано:

Редуктор червячный; режим работы – тяжелый; i = 18.

N = 12 кВт.

n = 960 об/мин.

где N – мощность на ведомом валу, кВт; n – частота вращения ведущего вала, об/мин; i – передаточное число.

1. Определяем число заходов червяка ZЧ и число зубьев колеса ZK.

При i = 18 число заходов червяка принимаем за ZЧ = 2; т.о, число зубьев колеса равно:

2. Выбираем материалы червяка и червячного колеса, а также допускаемые напряжения.

Безоловянистые бронзы, например, Бр АЖ 9 – 4 обладают повышенными механическими характеристиками. Они применяются применяются в паре с твердыми червяками для передач у которых ;

На основании этого для червяка назначаем сталь закаленную 40X (витки шлифуются), а венец червячного колеса изготовлен из бронзы Бр АЖ 9 – 4.

Задаемся и находим по таблице:

3. Определяем межосевое расстояние А из условия контактной прочности.

Предварительно задаемся q = 8;

q – относительный диаметр червяка.

Межосевое расстояние определяем по формуле:

nk – число оборотов колеса;

ZK – число зубьев колеса;

NP – расчетная мощность на червячном колесе;

Где К – коэффициент расчетной нагрузки, принимаем равный единице К=1;

A = 255мм;

4. Находим осевой модуль зацепления mS;

Значение модуля равно:

По ГОСТу 2144-43 принимаем m = 12мм;

При m = 12мм; q = 8;

5. I. Определяем основные размеры червяка:

а) Диаметр делительного цилиндра.

Диаметр делительного цилиндра червяка берем кратным модулю червяка т.е.

б) Диаметр цилиндров выступов и впадин.

Диаметр цилиндра выступов червяка при коэффициенте высоты головки, равном 1.

Диаметр цилиндра впадин червяка (при радиальном зазоре по ГОСТу 2144 – 66, равном 0,2mS).

в) Длину нарезаемой части червяка принимаем по соотношению: ZЧ = 2;

т.о.

Для шлифуемых червяков величина L должна быть увеличена при mS = 10…16мм, в нашем случае mS = 12мм – на 35…40мм.

II. Определяем основные размеры червячного колеса:

а) Диаметр делительной окружности в среднем сечении.

б) Диаметр окружностей выступов и впадин в среднем сечении.

Диаметр окружности выступов червячного колеса(при коэффициенте высоты головки = 1).

Диаметр окружностей впадин червячного колеса в среднем сечении (при радиальном зазоре 0,2mS);

в) Наружный диаметр червячного колеса DН рекомендуется определять по формуле при

; ; ;

г) Ширину зубчатого венца колеса рекомендуется принимать:

при

6. Коэффициент полезного действия передачи.

Коэффициент полезного действия червячной передачи определяем по формуле:

где - угол трения; из таблицы ;

.

7.Определяем рабочие напряжения изгиба в зубьях червячного колеса.

;

где PК – окружная сила на колесе;

КИЗН – коэффициент износа зубков;

mn – нормальный модуль;

У – коэффициент формы зуба;

В – ширина колеса.

Определяем момент на колесе:

;

Определяем окружную силу на колесе:

;

Определяем нормальный модуль:

;

Берем из таблиц значения

У = 0,576

КИЗН = 0,8 (допуская износ зубьев на 10%)

Подставляем значения:

;