При выполнении этой задачи необходимо выбрать и определить:
-число заходов червяка Zч и число зубьев колеса Zк;
-материалы червяка и червячного колеса, а также допускаемые напряжения;
-межосевое расстояние А из условия контактной прочности;
-осевой модуль зацепления ms;
-основные размеры червяка (диаметр делительного цилиндра, диаметры цилиндров выступов и впадин, длину нарезанной части) и червячного колеса (диаметр делительной окружности в среднем сечении, диаметры окружностей выступов и впадин в среднем сечении, наружный диаметр и ширину зубчатого венца);
-коэффициент полезного действия передачи;
-рабочие напряжения изгиба в зубьях червячного колеса.
Дано:
Редуктор червячный; режим работы – тяжелый; i = 18.
N = 12 кВт.
n = 960 об/мин.
где N – мощность на ведомом валу, кВт; n – частота вращения ведущего вала, об/мин; i – передаточное число.
1. Определяем число заходов червяка ZЧ и число зубьев колеса ZK.
При i = 18 число заходов червяка принимаем за ZЧ = 2; т.о, число зубьев колеса равно:
2. Выбираем материалы червяка и червячного колеса, а также допускаемые напряжения.
Безоловянистые бронзы, например, Бр АЖ 9 – 4 обладают повышенными механическими характеристиками. Они применяются применяются в паре с твердыми червяками для передач у которых ;
На основании этого для червяка назначаем сталь закаленную 40X (витки шлифуются), а венец червячного колеса изготовлен из бронзы Бр АЖ 9 – 4.
Задаемся и находим по таблице:
3. Определяем межосевое расстояние А из условия контактной прочности.
Предварительно задаемся q = 8;
q – относительный диаметр червяка.
Межосевое расстояние определяем по формуле:
nk – число оборотов колеса;
ZK – число зубьев колеса;
NP – расчетная мощность на червячном колесе;
Где К – коэффициент расчетной нагрузки, принимаем равный единице К=1;
A = 255мм;
4. Находим осевой модуль зацепления mS;
Значение модуля равно:
По ГОСТу 2144-43 принимаем m = 12мм;
При m = 12мм; q = 8;
5. I. Определяем основные размеры червяка:
а) Диаметр делительного цилиндра.
Диаметр делительного цилиндра червяка берем кратным модулю червяка т.е.
б) Диаметр цилиндров выступов и впадин.
Диаметр цилиндра выступов червяка при коэффициенте высоты головки, равном 1.
Диаметр цилиндра впадин червяка (при радиальном зазоре по ГОСТу 2144 – 66, равном 0,2mS).
в) Длину нарезаемой части червяка принимаем по соотношению: ZЧ = 2;
т.о.
Для шлифуемых червяков величина L должна быть увеличена при mS = 10…16мм, в нашем случае mS = 12мм – на 35…40мм.
II. Определяем основные размеры червячного колеса:
а) Диаметр делительной окружности в среднем сечении.
б) Диаметр окружностей выступов и впадин в среднем сечении.
Диаметр окружности выступов червячного колеса(при коэффициенте высоты головки = 1).
Диаметр окружностей впадин червячного колеса в среднем сечении (при радиальном зазоре 0,2mS);
в) Наружный диаметр червячного колеса DН рекомендуется определять по формуле при
; ; ;
г) Ширину зубчатого венца колеса рекомендуется принимать:
при
6. Коэффициент полезного действия передачи.
Коэффициент полезного действия червячной передачи определяем по формуле:
где - угол трения; из таблицы ;
.
7.Определяем рабочие напряжения изгиба в зубьях червячного колеса.
;
где PК – окружная сила на колесе;
КИЗН – коэффициент износа зубков;
mn – нормальный модуль;
У – коэффициент формы зуба;
В – ширина колеса.
Определяем момент на колесе:
;
Определяем окружную силу на колесе:
;
Определяем нормальный модуль:
;
Берем из таблиц значения
У = 0,576
КИЗН = 0,8 (допуская износ зубьев на 10%)
Подставляем значения:
;