Определение расчетных изгибных напряжений в зубьях червячного колеса (на номинальном режиме)

 

1. Эквивалентное число зубьев для червячного колеса

 

.

 

2. Коэффициент формы профиля зуба

 

.

 

3. Расчетное напряжение изгиба

,

 где

  мм;

мм;

 

- коэффициент профильного перекрытия червячных зубьев 8-й 

               степени точности при расчете на изгиб [I].        

Численно

 

кГ/мм²= Н/мм².

Допускаемые напряжения зубьев червячного колеса на изгиб

 

 1. Механические характеристики бронзы БрАЖН-10-4-4 (литье в кокиль):

кГ/мм²;  кГ/мм²;  кГ/мм².

 

 2. Теоретический коэффициент концентрации напряжений у корня зуба

 

.

 

3. Коэффициент чувствительности литой бронзы к концентрации    

напряжений

q = 0,4.

4. Эффективный коэффициент концентрации напряжений у корня зуба

.

5. Коэффициент влияния чистоты поверхности у корня зуба

,

где a =6 после чистового нарезания  червячных зубьев.  

Численно

.

 

6. Коэффициент качества литой заготовки (литье в кокиль) [I]

 

.

 

7. Масштабные коэффициенты зуба [I].

Соответственно  мм принимают .

При  мм

                 

 

8.Результирующие коэффициенты влияния отличий детали от  экспериментального образца материала:

 

 

9. Предел ограниченной выносливости материала зубьев

,

где ;  - по §4, п. 2;

При ,

 кГ/мм²,> =

=  кГ/мм² = Н /мм²

Следовательно,  = 39,6 кГ/мм².

При реверсе  и, следовательно, опять  

 

 = 39,6 кГ/мм² = 388 Н/мм².

10. Коэффициент чувствительности материала зубьев к асимметрии цикла напряжения [I]

 

11. Допускаемые напряжения на изгиб зубьев при асимметричных циклах и ограниченной долговечности

 

,

 

где [ n ]= 1,7ч2— допускаемый коэффициент запаса прочности зубьев на   

изгиб.

Принимая для незакаленных зубьев [ n ] = 1,7 (отсутствуют закалочные напряжения), находим:

 

Следовательно

 кГ/мм² = 117 Н/мм²;

при r=-0,5 (реверс момента)

 

  кГ/мм² <21.

 

Из сопоставления следует, что изгибная прочность зубьев лимируется величиной

Проверка зубьев червячного колеса на изгибную прочность

 

1. На номинальном режиме

 

, т.е. 2,2 кГ/мм²<10.

 

Окончательные основные размеры червячной пары

Редуктора

 

A = 187,50 мм;    ;                       мм;

  мм;    ;                       ;

  мм;    ;                 .

 

Конструктивная ширина червячного венца b ≈1,08; b =88;  q =8.

Глава III. Расчет конической зубчатой пары

 

Исходные данные

1. Мощность на ведущем валу W ₁=2,2 квт.

2. Число оборотов ведущего вала n ₁=5000 об/мин.

3. Межосевой угол δ =90^°.

4. Передаточное число пары i ₁=1,72.

5. К.п.д. зубчатой пары η ≈0,98.

6. Коэффициент динамичности внешней нагрузки K _Д=1,05.

7. Расчетная долговечность N _ц.н=800 циклов

8. Коэффициент перегрузки при пробуксовке муфты K _пер=2.

 

z1

L

φ 1

φ2

δ=90°

 

Рисунок 4 - Кинематическая схема конической пары в 1-й ступени редуктора