Скорость скольжения и КПД передачи

Скорость скольжения в зацеплении:

, где ,

где – окружная скорость на начальном диаметре червяка, м/с; , об/мин; m – в мм; – угол подъема линии витка на начальном цилиндре.

Коэффициент полезного действия червячной передачи:

,

где – приведенный угол трения, определяемый экспериментально с учетом относительных потерь мощности в зацеплении, в опорах и на перемешивание масла. Значение угла трения между стальным червяком и колесом из бронзы (латуни, чугуна) принимают в зависимости от скорости скольжения :

, м/с	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	4,0	7,0

Меньшее значение – для оловянной брон­зы, большее — для безоловянной бронзы, латуни и чугуна.

 

 

Рис. 2.4 Силы в червячном зацеплении

2.7 Силы в зацеплении (рис. 2.4).

Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:

.

Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе: .

Радиальная сила:

.

Для стандартного угла:

, .

 

 

Проверочный расчет передачи на контактную прочность

По полученному значению необходимо уточнить допускаемое контактное напряжение (п. 2.3.1).

Расчетное контактное напряжение:

,

где = 5350 – для эвольвентных, архимедовых и конволютных червяков, = 4340 – для передач с нелинейчатыми червяками;

– коэффициент нагрузки.

Окружная скорость червячного колеса, м/с:

.

При обычной точности изготовления и выполнении условия жесткости червяка принимают: = 1 при м/с. При м/с значение принимают по табл. 2.4.

Таблица 2.4

Степень точности по ГОСТ 3675-81	Значения при v, м/с
	1,06	1,08	1,13	1,16
	1,06	1,10	1,15	1,19
	1,06	1,11	1,18	1,22

Коэффициент концентрации нагрузки:

,

где – коэффициент деформации червяка (табл. 5); – коэффициент, учитывающий влияние режима работы передачи на приработку зубьев червячного колеса и витков червяка.

Таблица 2.5

	Значение при коэффициенте диаметра червяка q
		12,5

Значения X для типовых режимов (рис. 2.1 а) нагружения и случаев, когда частота вращения вала червячного колеса не меняется с изменением нагрузки, принимают по табл. 2.6.

Таблица 2.6

Типовой режим		I	II	III	IV	V
X	1,0	0,77	0,5	0,5	0,38	0,31

При задании режима нагружения циклограммой моментов (рис. 4 б) коэффициент вычисляют по формуле:

,

где , , – вращающие моменты на валу червячного колеса на каждой из ступеней нагружения и соответствующие им частоты вращения и продолжитель­ность действия; (Т) – максимальный из длительно действующих (номиналь­ный) вращающий момент.

Примечание: Допускается недогрузка передачи () не более 15% и перегрузка () до 5%. Если условие прочности не выполняется, то следует выбрать другую марку материала венца червячного колеса и повторить весь расчет передачи.

 

 

Проверочный расчет передачи на изгибную прочность

Расчетное напряжение изгиба:

,

где – коэффициент нагрузки, значения которого вычислены в п. 2.8;

– коэффициент формы зуба колеса, который выбирают по табл. 2.7., в зависимости от .

Таблица 2.7

	1,98	1,88	1,85	1,80	1,76	1,71	1,64	1,61
	1,55	1,48	1,45	1,40	1,34	1,30	1,27	1,24