§ 15.12. Рекомендации по расчету на прочность

Расчет червячных передач на прочность ведут в последова­тельности, изложенной в решении примера 15.1. При этом: в пункте 5 определяют модуль зацепления по формуле

(15.31) [1]

и округляют до стандартного значения (см. § 15.4);

в пункте 6 при определении коэффициента диаметра чер­вяка q учитывают, что минимально допустимое значение q из условия жесткости червяка

в пункте 7 определяют коэффициент смещения инстру­мента х. Если хС — 1 или 1, то надо, варьируя значениями q и Z2, повторить расчет до получения — 1 ^ χ ^ 1. При изменении значения q соблюдается условие q^q_mm. Число z₂ рекомендуется изменять в пределах 1...2 зубьев, не превышая при этом допусти­мого отклонения передаточного числа и в пункте 14 при определении расчетного контактного напряжения допускается недогрузка не более 15 % и перегрузка до 5%.

Пример 15.1. Рассчитать червячную передачу редуктора с нижним расположением червяка. Вращающий момент на валу червячного колеса Τ2 = 730 Η·μ при угловой скорости 0)2 = 4,7 м/с. Передаточное число передачи м = 21,4. Допускаемое отклонение и от заданного значения ±4 %. Передача реверсивная, нагрузка близкая к постоянной. Ресурс редуктора Ζ,λ=15·10³ ч.

Решение. 1. Материалы венца червячного колеса и червяка. Ожидае­мая скорость скольжения в зацеплении [формула (15.20)]

4,3ω₂ и з 4^.4,7.21,43

υ'₈ =------- = ---------------------------- V730 м/с = 3,9 м/с.

10^{3 V} " 10³

По табл. 15 1 принимаем для венца червячного колеса сравнительно дешевую бронзу БрА9ЖЗЛ, отливка в кокиль с σ_τ=195 Н/мм², σ„ = = 490 Н/мм².

По табл. 8.4 для червяка принимаем сталь 40Х с термообработкой: улучшение заготовки до твердости 269...302 НВ и закалка т.в.ч. до твердо­сти поверхности витков 45...50 HRC₃. Витки шлифуют и полируют, так как выбранная бронза имеет пониженные противозадирные свойства.

2.  Допускаемые напряжения для материала венца колеса, а) Допус­каемое контактное напряжение [формула (15.24)] [σ]# = (300 — -25v'_s) Н/мм² =(300-25-3,9) Н/мм² = 202,5 Н/мм².

б) Допускаемое напряжение изгиба (см. табл. 15.2). При числе цик­лов нагружения зубьев червячного колеса [формула (8.17)] N = 573(02 L_h = 573-4,7.15.10³ = 40,4« ΙΟ⁶, коэффициент долговечности

9 I--------- 9 ι-----------------------------

K_FL = V10⁶/yV = Vl0⁶/(40,4.10⁶) =0,87.

Тогда

[a]f = 0,16σ„ Kfl = 0,16-490-0,87 Н/мм² = 68,3 Н/мм².

3.   Межосевое расстояние передачи [формула (15.27)]