где окружная скорость ремня:
м/сдополнительное натяжение при периодическом подтягивании ремня
, так как v < 20 м/с (автоматическое натяжение). НСила, действующая на вал:
,где b – угол между ветвями ремня:
Н.Ресурс наработки ремней:
,где K1 =1 – коэффициент режима нагрузки (умеренные колебания),
K2 =1 – коэффициент климатических условий (центральные зоны)
Tcp = 20000 ч – ресурс наработки при среднем режиме нагрузки
часов.Исходные данные:
Мощность на входном валу P1 = PII= 3,65 кВт,
частота вращения входного вала n1 = nII= 1440 мин –1,
передаточное отношение u = 20.
Число заходов червяка при u = 20 z1 = 2
Число зубьев колеса:
Приближенная скорость скольжения
м/с.Выбор материалов:
материал червяка – сталь 40Х, закалка до 54HRC, витки шлифованные и полированные,
материал колеса – бронза БрАЖ9, sT = 200 МПа, sB = 400 МПа.
Допускаемые контактные напряжения:
. МПа.Допускаемые напряжения изгиба:
, МПа.Стандартное значение коэффициента диаметра червяка:
,q = 8.
Приведенные модуль упругости:
,где E1 = 2,1×105 МПа – модуль упругости червяка (сталь),
E2 = 0,9×105 МПа – модуль упругости червячного колеса (бронза).
МПа.Межосевое расстояние:
, мм.По стандарту принимаем aw = 146 мм.
Модуль передачи:
, мм.По стандарту принимаем m = 6,3 мм.
Коэффициент смещения:
, .Условие не соблюдается, изменим число зубьев колеса z2 = 39. При этом действительное передаточное отношение
, а коэффициент смещения .Делительные диаметры:
червяка
, мм,червячного колеса
, мм.Угол подъема винтовой линии:
, .Окружная скорость червяка:
, м/с.Скорость скольжения:
, м/с.Так как разница между ориентировочной и действительной скоростью скольжения незначительна, выбранный материал колеса сохраняем.
Угол обхвата червяка колесом d=500 = 0,8727 рад.
Коэффициент, учитывающий уменьшение длины контактной линии x =0,75.
Торцевой коэффициент перекрытия в средней плоскости червячного колеса:
, .Коэффициент динамической нагрузки
= 1,2 (приVs > 3 м/с)Коэффициент концентрации нагрузки
= 1 .Коэффициент расчетной нагрузки:
, .Контактные напряжения:
, МПа.Так как sH = 178,5 МПа < [sH] = 182 МПа, следовательно контактная прочность достаточна.
Окружная сила на колесе:
, Н.Осевая сила на колесе
, Н.Радиальная сила
Нормальный модуль:
, мм.Ширина колеса при z1 = 2:
, мм.Число зубьев эквивалентного колеса:
, .Коэффициент формы зуба YF =1,5.
Напряжения изгиба:
, МПа.Так как sF = 17,1 МПа < [sF] = 82 МПа, следовательно изгибная прочность достаточна.
Диаметр вершин червяка:
, мм.Диаметр впадин червяка:
, мм.Длина нарезанной части червяка при X = 0,4:
, мм.Для шлифованного червяка при m = 6,3мм < 10 мм увеличиваем b1 на 25 мм.
b1= 90 ммм.
Диаметр вершин колеса:
, мм.Диаметр впадин колеса:
, мм.Наружный диаметр колеса при z1 = 2:
, = 260 мм.Степень точности 8 (среднескоростная передача).
2.3 Расчет цепной передачи
Исходные данные:
мощность на входном валу P1 = PIII= 2,9 кВт,
частота вращения входного вала n1 = nIII= 72 мин –1,
передаточное отношение u = 3,7,
линия центров передачи находится под углом 300 к горизонту, передача открытая, работает в пыльном помещении в одну смену, регулируется передвижением оси малой звездочки, цепь роликовая.