где
.Для заданного типового режима нагружения 2 коэффициент эквивалентности
.Эквивалентное число циклов нагружения зубьев червячного колеса за весь срок службы
:Тогда коэффициент долговечности при расчете зубьев на сопротивление усталости при изгибе согласно формуле:
.При этом должно выполняться условие
.Данное условие выполняется и окончательно
.Тогда при
для бронзы БрО10Н1Ф1: .6. Проверочный расчет зубьев червячного колеса на сопротивление усталости при изгибе. Окружная сила на червячном колесе
.Эквивалентное число зубьев колеса
.Коэффициент формы зуба червячного колеса
принимают в зависимости от :В нашем примере для
линейным интерполированием .Коэффициент расчетной нагрузки
при расчете зубьев колеса на сопротивление усталости при изгибеn .Нормальный модуль
.Напряжения изгиба зубьев колеса
что меньше
.7. Проверочный расчет передачи на контактную прочность при кратковременной перегрузке. По формуле (2.34) в п.2.1 предельно допускаемые контактные напряжения для оловянной бронзы
.Максимальные контактные напряжения при кратковременной перегрузке
. - кратковременная перегрузка (см. исходные данные).Контактная прочность зубьев червячного колеса при кратковременной перегрузке обеспечена, так как
.8. Проверочный расчет передачи на изгибную прочность при кратковременной перегрузке. Как и ранее, расчет проводим только для зубьев червячного колеса, так как витки червяка по форме и материалу значительно прочнее зубьев колеса.
Предельно допускаемые напряжения изгиба
.Максимальные напряжения изгиба при кратковременной перегрузке
.Изгибная прочность зубьев червячного колеса при кратковременной перегрузке обеспечивается, так как
.9. Тепловой расчет червячной передачи. Данный расчет сводится к определению температуры масла
в картере редуктора по формуле (2.11)где
; - мощность на валу червяка, Вт; - коэффициент теплоотдачи,Вт/(м2 -°C); для корпусов при естественном охлаждении
Вт/(м2 -°C); А -площадь поверхности охлаждения корпуса за исключением поверхности дна, которой корпус прилегает к раме или плите, м2 (определяется по чертежу редуктора); - коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора в раму или плиту.Нормальная работа червячной передачи обеспечивается при выполнении условия
, где - для редукторных смазочных материалов и - для авиационных. ,что допустимо.
10. Определение сил, действующих в червячном зацеплении.
Окружная сила
на червяке:Окружная сила
на червячном колесе:Осевая сила
на червяке:Осевая сила
на червячном колесе:Радиальная сила на червяке и червячном колесе:
3. Выбор типов подшипников качения и схем установки
Быстроходный вал крепится по схеме 3 (одна опора фиксирующая, вторая плавающая). Вал фиксируется двумя подшипниками слева (Рисунок 3.1).
Рисунок 3.1
Выбираем конические роликовые подшипники для фиксирующей опоры, а для плавающей опоры используем радиальный шариковый подшипник.
Промежуточный вал крепится по схеме 1 (враспор) (Рисунок 3.3).
Рисунок 3.3
В качестве опор применим роликовые радиально-упорные подшипники.
Тихоходный вал крепится по схеме 4 (плавающий вал) (Рисунок 3.2).
Рисунок 3.2
В качестве опор применим роликовые радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами типа 2000(ГОСТ8328-75) без бортов на наружном кольце. С помощью пружинных колец внутренние кольца подшипников закрепляют на валу, а наружные - в корпусе. Отсутствие бортов на наружном кольце подшипника обеспечивает осевое плавание вала вместе с внутренними кольцами и комплектами роликов относительно неподвижных наружных колец.
Для опор приводного вала конвейера, размещённых в различных корпусах, используем сферические подшипники качения, которые закрепим по схеме 3 (одна опора фиксирующая, вторая плавающая). Вал фиксируется одним подшипником (Рисунок 3.4).
Рисунок 3.4
4. Проектный расчёт и разработка конструкции валов редуктора. Выбор типоразмеров подшипников качения и муфт
4.1 Быстроходный вал
Разработать конструкцию вала червяка по следующим исходным данным:
а) прототип конструкции – Рисунок 2.1;
б) вращающий момент на валу
;в) вал червяка соединяется с валом электродвигателя 4А100S2УЗ посредством упругой втулочно-пальцевой муфты МУВП (ГОСТ 21424 - 93);
г) форма конца вала коническая;
д) геометрические размеры нарезаемой части червяка:
; ; ; .