Проверка червяка

В червячной паре менее прочным элементом является зуб червячного колеса, для которого возможны следующие виды разрушений: 1) усталостное контактное выкрашивание; 2) износ; 3) заедание и 4) поломка зубьев.

В отличие от зубчатых, в червячных передачах износ и заедание наблюдаются чаще, чем выкрашивание и поломка, что связано со значительным скольжением. Следовательно, износостойкость и стойкость против заедания – основные критерии работоспособности червячных передач. Дополнительные критерии работоспособности – изгибная прочность зубьев колеса и жесткость червяка.

Для уменьшения износа и предупреждения заедания необходимо ограничивать величину контактных напряжений. Поэтому для червячной передачи проектным является расчет по контактным напряжениям. В качестве проверочного проводится расчет зубьев колеса по контактным напряжениям и напряжениям изгиба, а червяка – на жесткость.

Формула для проверочного расчета зубьев колеса на контактную выносливость

где σ_H – действительное контактное напряжение; σ_HР – допускаемое контактное напряжение для материала зуба червячного колеса; K_H – коэффициент нагрузки, который учитывает неравномерность распределения нагрузки вследствие деформации деталей передачи и дополнительные динамические нагрузки.

Формула для проектного расчета зубьев колеса на контактную выносливость

Формула для проверочного расчета зубьев колеса на выносливость при изгибе

где Y_F – коэффициент формы зуба (определяют в зависимости от эквивалентного числа зубьев z_v = z/cos³γ); F_t2 – окружная сила на колесе; b₂ – ширина зубчатого венца колеса; m_n = m·cosγ – нормальный модуль.

Кроме того, необходимо выполнять проверочный расчет червяка на жесткость. Для обеспечения нормальной работы прогиб червяка не должен превышать допускаемый f ≤ [f], f = (0.005 – 0.01)m. Стрела прогиба f находится по формулам сопротивления материалов.