Проверочный расчет червячной передачи на выносливость при изгибе

1. Определить допускаемое напряжение на изгиб для материала зубчатого венца червячного колеса по формуле:

где – предел выносливости при изгибе, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений, МПа,

       K_FL – коэффициент долговечности для зубчатых венцов из бронзы,

здесь – базовое число циклов, =10⁶;

        – эквивалентное число циклов при заданном переменном графике нагрузки,

Величины и заданы дольными коэффициентами на графике нагрузки.

Величина коэффициента долговечности ограничена: 0,54 ≤ K_FL ≤ 1.

При расчетном значении K_FL не может превышать 1.

       2. Определить напряжения изгиба и сравнить его с допускаемым.

где Y_F – коэффициент формы зуба, определить в зависимости от  (табл. 25);

Y _ε – коэффициент,   учитывающий   перекрытие   зубьев,   для  червячного  зацепления (Y_ε ≈ 0,74);

Y _β– коэффициент, учитывающий наклон зубьев, для червячных колес Y _β ≈ 0,93.

Таблица 25

zV	32	35	37	40	45	50	60	80	100	150
YF	1,71	1,64	1,61	1,55	1,48	1,45	1,40	1,34	1,30	1,27

 

Проверочный расчет червячного редуктора на теплостойкость

Теплостойкость червячного редуктора будет обеспечена, если рабочая температура t _p масла в ванне будет меньше [ t ] = 80 … 90^°С, т.е. меньше допускаемой для обычных смазочных масел, например минерального масла И-Т-Д-220.

Теплостойкость рассчитать по формуле:

где t ₀ – температура окружающей среды;

Ν ₁ – мощность на валу червяка, кВт;

η_чф – фактический КПД червячной передачи;

K _Т – коэффициент теплоотдачи корпуса:

– для плохо вентилируемых помещений K _Т= 8 …10 Вт/(м² ∙ ^°С);

34

– для хорошо вентилируемых K _Т = 10 …17 Вт/(м² ∙ ^°С);

– для редукторов со встроенными вентиляторами обдувки корпуса K _Т = 17…28Вт/(м² ∙^°С);

– при охлаждении смазки передачи K _Т = 50 … 200Вт/(м² ∙ ^°С);

S – площадь свободной поверхности корпуса, включая 70% площади поверхности ребер и приливов, м²;

ψ – коэффициент, учитывающий дополнительный теплоотвод через плиту основания корпуса редуктора, ψ ≈ 0,3.

Если, окажется, что t > [ t ], то необходимо, либо увеличить свободную поверхность корпуса редуктора, либо применить высококачественные смазочные масла, например, авиационные, для которых [ t ] = 160 … 180 °С, либо применить встроенные вентиляторы.

35