§ 15.9. Допускаемые напряжения для материалов венцов червячных колес

Допускаемые напряжения вычисляют по эмпирическим фор­мулам в зависимости от материала зубьев колеса, твердости витков червяка, скорости скольжения и ресурса.

Допускаемые контактные напряжения [σ^. 1. Для оло­вянных бронз (БрОЮН1Ф1, БрОЮФ1 и др.) [а]я определя­ют из условия сопротивления усталостному выкрашиванию рабо­чих поверхностей зубьев:

Здесь N — число циклов нагружения зубьев червячного колеса за весь срок службы передачи [формула (8.17)]. Если Ν>25· 10⁷, то его принимают равным 25· 10⁷;

C_v — коэффициент, учитывающий интенсивность изнашива­ния зуба колеса в зависимости от скорости скольжения v_s:

v_s, м/с................................................................... 5 6 7 ^8

C_v......................................................................... 0,95 0,88 0,83 0,80

[о]яо— допускаемое контактное напряжение, соответству­ющее пределу контактной выносливости при числе циклов пе­ремены напряжений 10⁷,

Здесь σ_Β — предел прочности бронзы при растяжении (см. табл. 15.1). Большие значения [а]яо принимают для червяков с твердо­стью витков >45HRC₃.

2. Для безоловянных бронз и латуней

(БрАЭЖЗЛ, ЛЦ23А6ЖЗМц2 и др.) [а]я определяют из условия сопротивления заеданию:

где [о]н — в Н/мм²; v_s — в м/с. Большие значения [σ]// принима­ют для червяков с твердостью витков ^45HRC₃.

3. Для чугунов (СЧ12, СЧ15 и др.) [а]я определяют из условия сопротивления заеданию:

где [о]н — в Н/мм²; v_s — в м/с.

Для всех червячных передач (независимо от материала зуба колеса) при расположении червяка вне масляной ванны значения [а]я уменьшают на 15 %.

Допускаемые напряжения изгиба [o]f. Экспериментом уста­новлено, что изгибная прочность зубьев колеса зависит от мате­риала, ресурса и характера нагрузки (табл. 15.2).

Таблица 15.2. Допускаемые напряжения изгиба [o]f для материалов червячных колес

Примечания: 1. Kfl ~ коэффициент долговечности при расчете на изгиб:

Kfl = ^0⁶/N₎

где N — число циклов нагружения зубьев червячного колеса [формула (8.17)]. Если N< 10⁶, то его принимают равным 10⁶. Если N>25-10⁷, то его принимают равным 25· 10⁷.

2. σ_τ, σ_Β, σ_ΒΗ — предел текучести и пределы прочности при растяжении и изгибе, Н/мм² (см. табл. 15.1).