Материалы червяка и червячного колеса
В связи с высокими скоростями скольжения материалы червячной пары должны обладать антифрикционными свойствами, износостойкостью и пониженной склонностью к заеданию.
Червяки изготовляют из углеродистых или легированных сталей. Наибольшей нагрузочной способностью обладают пары, у которых витки червяка термообработаны до высокой твердости с последующим шлифованием.
Червячное колесо обычно выполняют составным: венец - из антифрикционных, относительно дорогих и малопрочных материалов, центр - из стали, при небольших нагрузках - из чугуна. Венцы червячных колес изготавливают преимущественно из бронзы, реже из чугуна Оловянные бронзы типа ОФ10-1, ОНФ считаются лучшим материалом, однако они дороги и дефицитны. Применяют при больших скоростях =5…25 м/с. Безоловянистые бронзы, например алюминиево-железистые типа Бр.АЖ9-4, обладают повышенными механическими характеристиками, но имеют пониженные противозадирные свойства. Их применяют при <5M/C. Чугун применяют при <2м/с, преимущественно в ручных приводах.
Проектный расчет
Определяем межосевое расстояние передачи из условия контактной прочности зубьев:
(7)
Согласовывают со стандартом :
1-й ряд (предпочтительно) 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400;
2-й ряд 140; 180; 225; 280; 355.
По величине межосевого расстояния определяют расчётный модуль: m = 2aw/ (q + z2), согласовывают со стандартом и находят основные размеры червяка и колеса.
|
|
Расчёт на прочность по напряжениям изгиба
Этот расчёт является проверочным. На изгиб рассчитывают только зубья червячного колеса.
С учётом особенностей червячной передачи формула изгибной выносливости зубьев червячного колеса будет иметь вид
sF = 0,7Ft2kFYF / (b2mn) £ [sF], (8)
где mn = m cosg;
Коэффициенты расчётной нагрузки kH = kF = ku kb.
При достаточно высокой точности принимают значение динамического коэффициента ku » 1 при £ 3 м/с и ku = 1,0…1,3 при > 3 м/с. Учитывая хорошую прирабатываемость материалов червячной пары при постоянной внешней нагрузке принимают коэффициент концентрации нагрузки kb » 1, при переменной – kb = 1,05…1,2.
Проверка червяка на прочность и жесткость
При проверочном расчете тело червяка рассматривают как цилиндрический брус круглого сечения, лежащий на двух опорах и работающий на изгиб и кручение.
Чрезмерные прогибы червяка вызывают недопустимую концентрацию нагрузки в зацеплении, поэтому максимальные прогибы ограничиваются допускаемыми значениями, выражаемыми в долях модуля червяка.
|
|
Приближенно максимальный прогиб можно рассчитать по формуле, выведенной в сопротивлении материалов для двухопорной балки постоянного сечения:
(9)
где - равнодействующая окружной и радиальной силы;
I - осевой момент инерции сечения: .
Условие жёсткости червяка запишется в виде .
Если условие не выполняется, то нужно увеличить коэффициент диаметра червяка q либо уменьшить расстояние l между опорами.
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 405; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!