ПР№7 Визначення параметрів черв’ячної передачі

Мета роботи: навчитися виконувати геометричний розрахунок черв’ячної передачі

Умова роботи: визначити геометричні розміри черв’яка і черв’ячного колеса, знайти сили в зачепленні і викреслити ескіз валу черв’яка

Дано: Р₁ = 5,8 кВт

n₁ = 1400 об/хв.

U = 10

a_w = 125 мм

Спроектувати черв’ячну передачу

7.1 Орієнтувальне значення к.к.д. редуктора [1, с.248]

η = 0,95 · (1 – U/200); (7.1)

η = 0,95 · (1 – 10/200) = 0,903.

7.2 Кутова швидкість валу черв’яка [1, с.259]

w₁ = π · n / 30, рад/с (7.2)

w₁ = 3,14 ·1400 / 30 = 146,53 рад/с.

7.3 Обертаючі моменти на валах [1, с. 259]

на валу черв’яка

М₁ = Р₁/w₁, Нм (7.3)

М₁ = 5,8 · 10³/146,53 = 40 Нм.

на відомому валу

М₂ = М₁ · U · η, Нм (7.4)

М₂ = 40 · 10 · 0,903 = 361 Нм

7.4 Число заходів черв’яка і число зубців колеса [1, с. 242]

Приймаю z₁ = 4 при U = 10.

z₂ = U · z₁ (7.5)

z₂ = 10 · 4 = 40.

z₂ > z_{2 min} = 28 – умова виконана.

7.5 Попереднє значення модуля зачеплення [1, с. 245]

m ≈ (1,4...1,7) · a_w / z₂, мм (7.6)

m ≈ (1,4...1,7) · 125 / 40 = 4,4... 5,3 мм.

Приймаю m = 5 мм [1, с.243] з ДСТУ 2144-76.

7.6 Коефіцієнт діаметра черв’яка [1, с. 242]

q 0,25 · z₂, (7.7)

q 0,25 · 40 = 10.

Приймаю q = 10 [1, с. 243].

Значення q і m узгоджуються [1, с. 243]

7.7 Основні розміри черв’яка [1, с. 245-246]

ділильний діаметр

d₁ = q · m, мм (7.8)

d₁ = 10 · 5 = 50 мм

діаметр вершин витка

(7.9)

ділильний діаметр

(7.10)

довжина нарізаної частини черв’яка

b₁ = (c₁ + c₂ · z₂) · m, мм (7.11)

b₁ = (12,5 + 0,09 · 40) · 5 = 80,5 мм, збільшуємо b₁ на

3m = 3 · 5 = 15 мм [1, с. 242] и принимаем b₁ = 95 мм [1, с. 12].

7.8 Основні розміри черв’ячного колеса [1, с. 244-245]

ділильний діаметр

d₂ = m · z₂, мм (7.12)

d₂ = 5 · 40 = 200 мм.

діаметр вершин і впадин зубців

(7.13)

(7.14)

найбільший діаметр

(7.15)

ширина вінця

(7.16)

Приймаємо b₂ = 45 мм [1, с. 12].

7.9 Сили, які діють у зачепленні: [1, с. 249-250]

окружна сила на черв’яку і осьова на колесі

(7.17)

.

окружна сила на колесі і осьова на черв’яку

(7.18)

.

радіальна сила на черв’яку і колесі

(7.19)

7.10 Проектування валу-черв’яку

діаметр вихідного кінця валу [1, с.284]

(7.20)

де [τ_к] = (20...25) МПа – допустиме напруження з кручення;

За ГОСТ 6636-69 приймаємо d_в = 30 мм.

Рисунок 7.1 – Ескіз валу-черв’яка

 

7.11 Проектування колеса

діаметр під колесом [1, с. 284]

(7.21)

За ГОСТ 6636-69 приймаємо d_в = 56 мм.

діаметр маточини колеса [2, с. 233]

d_мат = 1,6 · d_в, мм (7.22)

d_мат = 1,6 · 56 = 89,6 мм.

довжина маточини [2, с. 233]

ℓ_мат = (1,2...1,5) · d_в, мм (7.23)

ℓ_мат = (1,2...1,5) · 56 = (67,2....84) мм

Приймаємо d_мат = 90 мм; ℓ_мат = 71 мм.

товщина ободу [2, с. 235]

δ₁ = δ₂ = 2 · m = 2 · 5 = 10 мм.

товщина диску колеса [2, с. 235]

с = 0,25 · b₂ = 0,25 · 45 = 11,25 мм.

Приймаємо δ₁ = δ₂ = 10 мм; с = 12 мм [1, с.12].

Рисунок 7.2 – Ескіз колеса

III Контрольні запитання

1. Дайте загальну характеристику черв'ячних передач.

2. Вкажіть їхні основні переваги та недоліки у порівнянні з іншими передачами.

3. Які бувають види циліндричних черв'яків? Чим вони різняться між собою?

4. Назвіть основні параметри черв'яка та запишіть формули для їхнього визна­чення.

5. Запишіть формули для визначення основних параметрів черв'ячного колеса.

6. З якою метою виготовляють черв'ячні передачі зі зміщенням?

7. Які сили діють у зачепленні черв’ячної передачі? Формули для їхнього визначення.

8. Чому для черв’ячних передач передбачають тепловий розрахунок? У чому полягає суть цього розрахунку?

9. У чому полягає суть розрахунку черв’яка на жорсткість?

10. Чим відрізняється глобоїдна черв’ячна передача від циліндричної. Чому глобоїдна черв’ячна передача має більшу несучу здатність?

 

Література

 

1. Фролов М.И. Технічна механіка. Деталі машин. – М.: Вища шк.., 1990. – 352 с.

2. Чернавський С.О. Курсове проектування деталей машин. – М.: Машинобудування, 1987. – 416 с.