Розрахунок черв’ячних передач (стр. 1 из 4)

Зміст

Вступ

1. Теоретична частина

1.1 Матеріали черв’яка і колеса

1.2 Допустимі напруження

1.3 Міжосьова відстань передачі

1.4 Основні параметри передачі

1.5 Розміри черв’яка і колеса

1.6 Перевірочний розрахунок передачі на міцність

1.7 Коефіцієнт корисної дії черв’ячної передачі

1.8 Сили в зачепленні

1.9 Перевірка зубців колеса за напруженнями згину

1.10 Тепловий розрахунок

2. Практична частина. Розрахунок черв'ячної передачі

2.1 Вибір матеріалу черв'яка і колеса

2.2 Допустимі напруження

2.3 Міжосьова відстань

2.4 Основні параметри передачі

2.5 Геометричні розміри черв'яка і колеса

2.6 Перевірочний розрахунок передачі на міцність

2.7 К.к.д. передачі

2.8 Сили в зачепленні

2.9 Тепловий розрахунок

Література

Вступ

Контрольна робота з дисципліни «Прикладна механіка та основи конструювання» на тему «Розрахунок черв’ячних передач».

Черв'ячні передачі застосовують для передачі обертального руху між валами, у яких кут схрещування осей звичайно складає 90⁰.

Вони складаються з черв'яка-вала з гвинтоподібною нарізкою і черв'ячним колесом. У більшості випадків ведучим є черв'як.

Для облягання тіла черв'яка вінець черв'ячного колеса має зубці дугоподібної форми, що збільшує довжину контактних ліній у зоні зачеплення.

У черв'ячній парі менш міцним елементом є зуб колеса, для якого можливі усі види руйнувань і ушкоджень, що зустрічаються в передачах зачепленням: втомлювальне викрошування, зношування, заїдання і поломка зубців колес (останнє зустрічається рідко).

Черв'як і колесо повинні утворювати антифрикційну пару, мати міцність, зносостійкість й опором заїданню через значні швидкості ковзання в зачепленні.

Мета роботи – получити теоретичні навички з розрахунку черв’ячних передач та вміти використовувати здобуті знання на практиці.

1. Теоретична частина

Вихідними даними є:

- обертальній момент на колесі, Н·м;

ω – кутова швидкість колеса рад/с;

u - передаточне число;

- час роботи передачі.

1.1 Матеріали черв’яка і колеса

Черв’як виготовляють зі сталей таких марок, як і зубчасті колеса.

При потужностях передач до 1 кВт і порівняно малій тривалості роботи застосовують сталі з термообробкою “поліпшення” з твердістю

.

Для передач з більшою потужністю і більш тривалих застосовують сталі з загартуванням до твердості

, шлифуванням і поліруванням витків.

Матеріал для виготовлення черв’ячних коліс визначають за табл. 1 в залежності від швидкості ковзання, яку попередньо визначають за формулою

(1)

Таблиця 1 Матеріали для виготовлення черв’ячних коліс

Групиматеріалів	Матеріал	Спосіб лиття	Механічні характеристики
1	Бронза ОНФ 10-1-1	Ц	290	170	-
	Бр ОФ 10-1	ЗМ	230250	140200
	Бр ОЦС 6-6-3	ЗМ	180200	90
	Бр ОЦС 5-5-5	Ц	220
2	Бр АЖН 10-4-4	МЦ	600600	200	-
	Бр АЖ 9-4	ЗМЦ	400500500
	ЛАЖМц 66-6-3-2	ЗМЦ	600650700	240
	ЛМцС 10-3-15	З	340	140
3	СЧ 12СЧ 15СЧ 18	З	-	-	280320360

Спосіб лиття:

З – в землю, М – в металеву форму, Ц – відцентровий

1.2 Допустимі напруження

Допустимі контактні напруження визначаються для груп матеріалів:

- 1 група

(2)

де

- коефіцієнт довговічності.

(3)

де N - загальне число циклів зміни напружень.

(4)

Якщо за розрахунком

, то приймають .

Коефіцієнт

ураховує інтенсивне зношення зубців. Його приймають в залежності від швидкості ковзання за таблицею 2.

Таблиця 2 Коефіцієнт

м/с	5	6	7	≥8
	0,95	0,88	0,83	0,8

- допустиме контактне напруження при числі циклів зміни напружень, яке дорівнює 10⁷.

(5)

Коефіцієнт 0,75 – для черв’яків при

0,9 - для черв’яків при

- 2 група

(6)

де

для черв’яків при твердості , для черв’яків при твердості

- 3 група

(7)

Допустимі напруження згину

(8)

де

- коефіцієнт довговічності.

(9)

де N – загальне число циклів зміни напружень.

Якщо за розрахунком

, то приймають .

- допустиме напруження згину.

Для матеріалів

1 и 2 груп:

3 групи:

1.3 Міжосьова відстань передачі

(10)

Отримане значення міжосьової відстані заокруглюють після переведення у міліметри в більший бік до стандартної величини, за рядом: 80, 100, 125, 140, 160, 200, 225, 250, 280.

1.4 Основні параметри передачі

Число витків черв'яка Z₁ залежить від передаточного числа u:

U понад 8 до 14понад 14 до 30понад 30

Z₁ 4 2 1

Кількість зубців колеса

(11)

Попередні значення:

- модуля передачі

(12)

- коефіцієнт діаметра черв’яка

(13)

В цю формулу слід підставити стандартне значення модуля m, яке визначають за таблицею 3.

Таблиця 3 Модуль і коефіцієнт діаметра черв’яка

m, мм	2,5; 3,15; 4,5	6,3; 8; 10; 12,5	16
q	8; 10; 12,5; 16; 20	8; 10; 12,5; 14; 16; 20	8; 10; 12,5; 16

Отримане значення q заокруглюють до найближчого стандартного.

Мінімально допустиме значення q з умов жорсткості черв’яка

.

Коефіцієнт коригування

(14)

Якщо

, слід змінити або m.

Фактичне передаточне число

не повинне відрізнятись від заданого більш, ніж на 4%, тобто