3.7.3.1 Проверочный расчет на контактную прочность
По полученному значению уточняют допускаемое напряжение (см. п. 3.6.3).
Вычисляют расчетное контактное напряжение:
,
где = 5350 – для эвольвентных, архимедовых и конволютных червяков, = 4340 – для передач с нелинейчатыми червяками (образованными конусом или тором);
– коэффициент нагрузки.
Окружная скорость червячного колеса, м/с:
.
При постоянном режиме нагружения, обычной точности изготовления и выполнении условия жесткости червяка принимают: = 1 при м/с. При м/с значение принимают по табл. 3.2.
Таблица 3.2
Степень точности по ГОСТ 3675-81 | Значения при v, м/с | |||
1,06 | 1,08 | 1,13 | 1,16 | |
1,06 | 1,10 | 1,15 | 1,19 | |
1,06 | 1,11 | 1,18 | 1,22 |
Примечание: Допускается недогрузка передачи () не более 15% и перегрузка () до 5%. Если условие прочности не выполняется, то следует выбрать другую марку материала венца червячного колеса и повторить весь расчет передачи.
3.7.3.2 Проверочный расчет на изгибную прочность
Расчетное напряжение изгиба:
,
где – коэффициент нагрузки, значения которого вычислены в п. 3.7.3.1;
– коэффициент формы зуба колеса, который выбирают по табл. 3.3, в зависимости от приведенного числа зубьев .
Таблица 3.3
1,98 | 1,88 | 1,85 | 1,80 | 1,76 | 1,71 | 1,64 | 1,61 | |
1,55 | 1,48 | 1,45 | 1,40 | 1,34 | 1,30 | 1,27 | 1,24 |
3.7.3.2Тепловой расчет
Червячный редуктор в связи с невысоким КПД и большим выделением теплоты проверяют на нагрев.
Мощность на червяке, Вт:
.
Температура нагрева масла (корпуса) при установившемся тепловом режиме без искусственного охлаждения:
.
Температура нагрева масла (корпуса) при охлаждении вентилятором:
,
где – коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора в металлическую плиту или раму; °С – максимальная допустимая температура нагрева масла (зависит от марки масла).
Поверхность охлаждения корпуса (м2) равна сумме поверхности всех его стенок за исключением поверхности дна, которой корпус прилегает к плите или раме. Приближенно площадь (м2) поверхности охлаждения корпуса можно принимать в зависимости от межосевого расстояния:
, мм | ||||||||||
, м2 | 0,16 | 0,24 | 0,35 | 0,42 | 0,53 | 0,65 | 0,78 | 0,95 | 1,14 | 1,34 |
Для чугунных корпусов при естественном охлаждении коэффициент теплоотдачи Вт/(м2∙°С) (большие значения при хороших условиях охлаждения).
Коэффициент при обдуве вентилятором:
Здесь – частота вращения вентилятора, об/мин. Вентилятор обычно устанавливают на валу червяка: .