Червячная передача с цилиндрическим червяком

Смещение исходного контура отсутствует.

Червяк – ведущий.

Исходные данные:

P₁- мощность на червяке, кВт;

n₁- частота вращения червяка, мин^-1;

u- передаточное число червячной пары.

2.1. Назначаем число заходов червяка Z₁ по табл. 2.1

Таблица 2.1

Рекомендуемые значения Z₁ и Z₂ для нестандартных передач

u	Z1	Z2
7….13		28….52
14….27		28….54
28….40	1 или 2	28….80
40 и более		40 и более

2.2. Определяем число зубьев колеса

Z₂=Z₁u.

Округляем Z₂ до целого числа.

По условию неподрезания зубьев Z₂ ³28.

2.3. Уточняем передаточное число

.

2.4. Находим частоту вращения колеса (мин^-1)

.

2.5.Выбираем коэффициент расчетной нагрузки при расчете по контактным напряжениям (К_Н) и изгибным напряжениям (К_F).

Можно принимать

К_Н= К_F= 1,1….1.4.

Большие значения – для высокоскоростных передач и переменной нагрузки.

2.6. Определяем вспомогательную величину S

,

где q - коэффициент диаметра червяка, (предварительно принимаем q=10);

h -КПД червячной передачи (предварительно h берем из табл. 2.2).

Таблица 2.2

Среднее значение КПД червячных передач

Z1
h	0.7….0.75	0.75….0.82	0.87….0.92

2.7. Выбираем материал и определяем допускаемое напряжение [s_Н], МПа и [s_F], МПа – см. раздел 1.

2.8. Определяем модуль (мм)

.

Величину модуля округляем до стандартного значения, уточняем величину q (табл. 2.3).

Таблица 2.3

Значение модуля m (мм) и коэффициента диаметра червяка q в зависимости от модуля (ГОСТ 2144-76)

m	q	m	q	m	q	m	q	m	q	m	q
			8,0		8,0		8,0		8,0		8,0
	10,0		10,0		10,0		10,0		10,0		10,0
1,6	12,5	2,5	12,5	4,0	12,5	6,5	12,5	10,0	12,5	16,0	12,5
	16,0		16,0		16,0		14,0		16,0		16,0
	20,0		20,0		20,0		16,0		20,0
							20,0
	8,0		8,0		8,0		8,0		8,0		8,0
	10,0		10,0		10,0		10,0		10,0		10,0
2,00	12,5	3,15	12,5	5,0	12,5	8,0	12,5	12,5	12,5	20,0
	16,0		16,0		16,0		16,0		16,0
	20,0		20,0		20,0		20,0		20,0

2.9. Определяем делительный диаметр червяка d_1, делительный диаметр колеса d₂, межосевое расстояние а (мм):

d₁ = q×m,

d₂ = m×Z₂;

.

2.10. Находим делительный угол подъема линии витка червяка

.

Можно воспользоваться табл. 2.4.

Таблица 2.4

Делительные углы подъема линий витков червяка

Z1	Значения при q равном
	30 34¢ 35¢¢	40 05¢ 08¢¢	40 45¢ 49¢¢	50 42¢ 38¢¢	60 20¢ 25¢¢	70 07¢ 30¢¢
	70 07¢ 30¢¢	80 07¢ 48¢¢	90 27¢ 44¢¢	110 18¢ 36¢¢	120 31¢ 44¢¢	140 02¢ 10¢¢
	140 02¢10¢¢	150 56¢43¢¢	180 25¢06¢¢	120 48¢05¢¢	230 57¢45¢¢	260 33¢54¢¢

2.11. Определяем скорость скольжения

, м/с.

2.12. По скорости скольжения уточняем выбранный материал колеса.

V_s должна лежать в рекомендуемых пределах (см. раздел 1), а для безоловянистой бронзы или чугуна уточняем [s_Н] по фактической V_S (см. пункт 1.2, табл. 1.3).

2.13. По V_S из табл. 2.5 выбираем приведенный угол трения r¢.

Таблица 2.5

Значение угла r¢ при стальном червяке и бронзовом колесе

Vs, м/с	r¢	Vs, м/с	r¢
0,01	60 20¢…6050¢	2,5	10 40¢…2020¢
0,1	40 30¢…5010¢	3,0	10 30¢…2000¢
0,5	30 10¢…3040¢	4,0	10 20¢…1040¢
1,0	20 30¢…3010¢	7,0	10 00¢…1030¢
1,5	20 20¢…2050¢	10,0	00 55¢…1020¢
2,0	20 00¢…2030¢

Примечание: меньшие значения следует принимать при шлифованном или полированном червяке.

2.14. Уточняем КПД червячной передачи

.

2.15. Выполняем проверочный расчет по контактным напряжениям (МПа)

.

2.16. Определяем окружную скорость колеса (м/с)

.

2.17. Определяем окружную силу для колеса (Н)

.

2.18. Находим ширину венца колеса b₂, соответствующую углу обхвата червяка колесом 100⁰, и длину нарезной части червяка b₁ (мм):

при Z₁ =1; 2 b₂£0.75d_a1;

при Z₁ =4 b₂£0.67 d_a1. мм.

Здесь d_a1- диаметр вершин витков червяка:

.

Длина нарезаемой части червяка b₁, мм:

b₁³(11+0.06Z₂)m при Z₁=1; 2;

b₁³(12.5+0.09Z₂)m при Z₁=4.

2.19. Выполняем проверочный расчет зубьев колеса на выносливость по напряжениям изгиба (МПа)

.

Здесь Y_F – коэффициент формы зуба, выбирается по табл. 2.6, по приведенному числу зубьев колеса Z_V2.

;

m_n- нормальный модуль:

;

- удельная расчетная окружная сила (Н/мм)

.

2.20. Выполняем проверочный расчет зубьев колеса по предельным напряжениям при перегрузках (см. раздел 3).

2.21. По табл.2.7 назначаем степень точности передачи.

Таблица 2.6

Коэффициент формы зуба червячных колес Y_F

ZV
YF	1,8	1,76	1,71	1,64	1,61	1,55	1,48	1,45	1,4	1,34	1,30	1,27	1,24

Таблица 2.7

Рекомендации по выбору степеней точности для силовых червячных передач