Расчет червячных передач

Основными критериями работоспособности червячных передач являются износостойкость активных поверхностей и изгибная прочность зубьев червячного колеса.

В связи с большими скоростями скольжения червячным передачам свойственно механическое изнашивание и особенно изнашивание при заедании и его опасной форме — задире. Износостойкость и изгибная прочность витков стальных червяков с высокой твердостью активных поверхностей обычно не лимитируют нагрузочную способность червяч­ной передачи. Исходные положения для расчета червячных передач ана­логичны применяемым при стандартном расчете зубчатых передач, при­чем в приводимых в дальнейшем формулах червяк полагается стальным, а венец червячного колеса — бронзовым или чугунным.

Расчет передачи на контактную усталость, в основу расчета положена формулу Герца для определения наибольшего контактного напряжения он и нормальная нагрузка на единицу длины контактных линий.

Формула для проверочного расчета червячных передач на контактную усталость имеет вид

где z₂ — число зубьев червячного колеса; q — коэффициент диаметра червяка; а — межосевое расстояние;

Т₂ — вращающий момент на валу червячного колеса; — допускаемое контактное напряжение; К – коэффициент нагрузки: при постоянной нагрузке К = 1, при переменной нагрузке К = 1,1... 1,3 (большие значения для высокоскоростных передач). Коэффициент нагрузки при расчете червячных передач сравнительно неве­лик, так как они работают плавно, бесшумно и хорошо прирабатываются. При проектном расчете основным расчетным параметром является межосевое расстояние а. Приравняв контактное напряжение допус­каемому , получим формулу для проектного расчета цилин­дрических червячных передач:

причем ориентировочно принимают q≈z₂/4 и округляют до ближайше­го стандартного значения по табл. 8.2;

z₂ определяют в результате кине­матического расчета передачи (для стандартных редукторов z_2min =32).

Упрощенно последнюю формулу для проектного расчета можно записать в следующем виде:

а = 6100

а формулу для проверочного расчета записать так

По величине межосевого расстояния определяют расчетный модуль m по формуле

m= 2a/(q + z₂),

округляя его до ближайшего стандартного значения по табл. 8.4.

Таблица 8.4

Округление расчетного модуля

Z2v
YF2	1,98	1,88	1,85	1,8	1,76	1,71	1,64	1,61	1,55	1,48	1,45	1,4	1,34	1,3	1,27	1,24

При проектировании цилиндрических червячных передач для редук­торов следует согласовать с ГОСТом величины а, u и сочетания m, q, z₁ и z₂.

После установления основных параметров передачи определяют размеры червяка и колеса, вычисляют скорость скольжения, находят рас­четное значение КПД и вращающего момента на валу червячного колеса, затем проводят проверочный расчет, сравнивая напряжение с допускаемым, причем недогрузка желательна не более 10%, а перегрузка не должна превышать 5%.