Детали машин принципы  проектирования Расчеты деталей машин на прочность Расчёт червячных передач Пример выполнения курсового проекта Резьбовые соединения Клеммовые соединения Червячные передачи Зубчатая передача

Расчет на контактную выносливость ведут как проектный, определяя требуемое межосевое расстояние:  , (9.13)

где z2 — число зубьев червячного колеса; q — коэффициент диаметра червяка; [σН] - допускаемое контактное напряжение; Тр2 = Т2К — расчетный момент на валу червячного колеса; К – коэффициент нагрузки

  Eпр = 2Е1Е2 / (Е1 + Е2) -приведенный модуль упругости (Е1 — модуль

упругости материала червяка, Е2 — то же, венца червячного колеса). Формула справедлива при любых взаимно согласованных единицах измерения входящих в нее величин.

  Формула (9.13) и приведенные ниже формулы (9.15), (9.18), (9.20 и (9.23) соответствуют наиболее распространенной форме венца червячного колеса, при которой условный угол обхвата 2õ = 100° (см. рис. 9.2). При ином значении õ числовые коэффициенты в указанных формулах следует умножить на коэффициент

  (9.14)

В начале расчета предварительно принимают q = 8 или 10, а для слабонагруженных передач (Т2 < 300 Н-м) q = 12,5 или 16. Значения [σН] выбирают по табл. 6.4.

Приведенный модуль упругости Епр определяют по известным значениям модулей упругости материалов червяка и венца червячного колеса.

 Для стали Е1 =2,1*105 МПа; для чугуна Е2= (0,885 – 1,13) *105 МПа; для бронзы Е2 = (0,885 - 1,13) 105 МПа (большие значения — для твердых безоловянных
бронз). Средние значения модуля упругости чугуна и бронзы примерно одинаковы, поэтому для сочетания материалов сталь — чугун формулу (9.13) можно упростить, введя среднее значение Епр = 1,32*105 МПа.

 , (9.15)

где Т2 - в Нмм; аω - в мм; [σН] – в МПа.

После определения аω следует найти модуль зацепления из соотношения:

 m = 2 аω / (q + z2 ) (9.16)

  Пусть, например, при z1 = 2, z2 = 32 и q =10 было получено по формуле (9.15) межосевое расстояние аω = 78. Вычисляем модуль m = 2*78 /(10+32) = 3,73мм.

  По табл. 9.1 принимаем m = 4 мм и убеждаемся, что при этом стандартном значении модуля имеется q = 10. Тогда межосевое расстояние

 аω = 0,5(q + z2) m = 0,5(10+32)*4 = 84мм.

 Желательно, чтобы окончательно принятое значение межосевого расстояния выражалось целым числом миллиметров (предпочтительно из стандартного ряда, табл. 9.1). Для этого в отдельных случаях (если допустимо некоторое отступление от заданной величины передаточного числа) надо увеличить или уменьшить z2 на один-два зуба. Например, для получения передаточного числа 15,5 было
принято z1= 2; z2 = 31; после округления параметров получено m = 5 мм и q = 10.

Тогда аω = (q +z2)m = 0.5(10+31)*5 =102,5мм. Целесообразно принять z2 =32; тогда аω = (q +z2)m = 0.5(10+32)*5 =105мм. При этом передаточное число 32/2 =16.Отклонение от заданного (16-15,5)/15,5 *100% =3,2%, при допускаемом 4%.

 Если по заданию курсового проекта предусмотрено массовое изготовление проектируемого редуктора, то следует согласовать с ГОСТом не только величины m и q , но и величины аω , z1 и z2. Так согласовывая наш пример с табл. 9.1, будем иметь редуктор с параметрами:

 аω =100мм., m = 5мм., q= 8,  z2 : z1 = 32: 2.

 После окончательного установления параметров зацепления следует уточнить коэффициент нагрузки , допускаемое напряжение и проверить расчётные контактные напряжения.

 При любом сочетании материалов червяка и колеса

   (9.17)

 при стальном червяке и червячном колесе, изготовленном из чугуна или имеющем бронзовый венец,

  (9.18)

или  (9.19)

 Результат проверочного расчёта следует признать удовлетворительным, если

превышает  не более чем на 5%.

Процесс разработки машин имеет сложную, разветвлённую неоднозначную структуру и обычно называется широким термином ПРОЕКТИРОВАНИЕ — создание прообраза объекта, представляющего в общих чертах его основные параметры. Под КОНСТРУИРОВАНИЕМ некоторые авторы понимают весь процесс от идеи до изготовления машин, некоторые — лишь завершающую стадию его подготовки [14, 24, 25, 38]. Но в любом случае цель и конечный результат конструирования — создание рабочей документации (ГОСТ 2.102-68), по которой можно без участия разработчика изготавливать, эксплуатировать, контролировать и ремонтировать изделие.
Расчеты деталей машин и механизмов