Последовательность проектировочного расчета червячных передач

Для закрытых и открытых червячных передач проектным является расчет на контактную прочность.

Расчет зубьев червячного колеса на изгиб является проверочным за исклю­чением открытых передач при .

Исходные данные те же, что и в зубчатой передаче: передаваемая мощ­ность Р, вращающий момент Т, передаточное число и, угловые скорости валов червяка (частота вращения л,) и червячного колеса , режим работы передачи.

Последовательность проектировочного расчета.

1. В зависимости от условий работы передачи и дополнительных требо­ваний задать скорость скольжения и выбрать материал червяка и червячного колеса (зубчатого венца), рассчитать допускаемые напряжения и .

2.Определить передаточное число (или угловые скорости валов), а в за­висимости от передаточного числа выбрать число витков червяка и чис­ло зубьев колеса . При этом принимают .

3. Из условия задать коэффициент диаметра червяка ( — оптимальные пределы), коэффициенты , , КПД и по формуле (10) определить межосевое расстояние из условия контактной прочности.

4. Определить модуль зацепления и округлить его до ближайшего стандартного значения (см. табл. 1).

5. В зависимости от полученного модуля т уточнить межосевое рас­стояние по формуле округлив его до целого числа.

6. Произвести геометрический расчет передачи, найти , , и другие раз­меры, определить ее конструктивные элементы , , .

Тело червяка проверяют на прочность и жесткость (см. расчет валов).

7. Из условия , (м/с) вычислить скорость скольже­ния и по табл. 7 определить угол трения.

8. Вычислить КПД передачи и сравнить его значение с предварительно принятым. При значительных расхождениях произвести повторный расчет передачи.

9. По окончательно установленным параметрам передачи уточнить ве­личину расчетной нагрузки, определить фактические контактные напряже­ния и сравнить их с соответствующими допускаемыми значениями (допус­кается недогрузка не более 10 % и перегрузка до 5%).

10. Определить число зубьев эквивалентного колеса , по табл.5 вы­брать коэффициент формы зуба , по формуле (11) рассчитать фактиче­ские напряжения изгиба в зубьях колеса и сравнить их с допускаемыми.

11. По формуле (13) провести тепловой расчет передачи.

Вопросы для самопроверки

- Каково назначение передач в машинах?

- Каковы области применения прямозубых и косозубых передач?

- Каковы сравнительные достоинства прямозубых и косозубых колёс?

- Как определяется передаточное отношение и передаточное число?

- Каковы главные виды разрушений зубчатых колёс?

- Какие силы действуют в зубчатом зацеплении?

- Какие допущения принимаются при расчёте зубьев на контактную прочность?

- По какой расчётной схеме выполняется расчёт зубьев на изгиб?

- В чём заключаются достоинства и недостатки планетарных передач?

- Для чего созданы волновые передачи и в чём заключается принцип их работы?

- В чём заключаются достоинства и недостатки волновых передач?

- Для чего созданы зацепления Новикова и в чём заключается принцип конструкции их зубьев?

- В чём заключаются достоинства и недостатки зацеплений Новикова?

- В чём заключается принцип конструкции червячной передачи?

- Каковы достоинства и недостатки червячных передач?

- Какое свойство червячной передачи отличает её от других передач?

- Каковы основные причины поломок червячных передач?

- Из каких условий находят температуру червячной передачи?

- Какие методы могут применяться для снижения температуры червячной передачи?

- Какие материалы должны применяться для червячной передачи?

- Каковы особенности конструкции червячных колёс?

- Каковы достоинства и недостатки червячных передач по сравнению с зубчатыми?

- Почему червячные передачи не рекомендуют применять при больших, мощностях?

- С какой целью а как выполняют червячные передачи со смещением?

- Из каких соображений выбирают число витков червяка?

- Из каких соображений ограничивают число зубьев червячного колеса? Каково ми­нимальное число зубьев колеса?

- Почему червячная передача работает с повышенным скольжением? Как скольжение влияет на работу передачи?

- Какие силы действуют на червяк и червячное колесо, как они направлены в как вычисляют их значения?

- Из каких материалов изготовляют червяки и зубчатые венцы червячных колес? Ка­кие факторы определяют выбор материала?

- Каковы основные виды разрушения зубьев червячных колес?

- Как вычисляют КПД червячной передачи? Назовите основные факторы, влияю­щие на КПД.

- Что вызывает нагрев червячной передачи?

- В чем сущность теплового расчета червячных передач? Назовите способы охлажде­ния червячных передач.

- С какой целью предусматривают регулирование червячного зацепления? Как его выполняют?

- В чём заключается принцип конструкции червячной передачи?

- Каковы достоинства и недостатки червячных передач?

- Какое свойство червячной передачи отличает её от других передач?

- Каковы основные причины поломок червячных передач?

- Из каких условий находят температуру червячной передачи?

- Какие методы могут применяться для охлаждения червячной передачи?

- Какие материалы должны применяться для червячной передачи?

- Каковы особенности конструкции червячных колёс?

- Каковы достоинства и недостатки червячных передач по сравнению с зубчатыми?

- Почему червячные передачи не рекомендуют применять при больших, мощностях?

- С какой целью и как выполняют червячные передачи со смещением?

- Из каких соображений выбирают число витков червяка?

- Из каких соображений ограничивают число зубьев червячного колеса? Каково минимальное число зубьев колеса?

- Почему червячная передача работает с повышенным скольжением? Как скольжение влияет на работу передачи?

- Какие силы действуют на червяк и червячное колесо, как они направлены и как вычисляют их значения?

- Из каких материалов изготовляют червяки и зубчатые венцы червячных колес? Какие факторы определяют выбор материала?

- Каковы основные виды разрушения зубьев червячных колес?

- Как вычисляют КПД червячной передачи? Назовите основные факторы, влияющие на КПД.

- Что вызывает нагрев червячной передачи?

- В чем сущность теплового расчета червячных передач? Назовите способы охлаждения червячных передач.

- С какой целью предусматривают регулирование червячного зацепления? Как его выполняют?

- Покажите на рисунке конволютный червяк.

- Какой тип червяка показан на рисунке?

- Чем в основном достигается повышенная нагрузочная способность глобоидных передач по сравнению с цилиндрическими червячными передачами?

- Какие из цилиндрических и конических зубчатых передач применяют для передачи вращения между валами, оси которых скрещиваются?

- С какой целью проводится корригирование в червячной и зубчатой переда­чах?

- Можно ли изготовить червяк из чугуна или бронзы?

- Определите число зубьев колеса червячной передачи, если число витков червяка =2, передаточное число u = 40?

- В каких расчетах [кроме формулы , используется КПД червячной передачи?

- Какие преимущества имеет червячная передача по сравнению с фрикцион­ной передачей?

- Как рассчитывают делительные диаметры червяка и червячного колеса?

- Перечислите виды разрушений зубьев для зубчатых передач.

- Какой вид разрушений является более распространенным для закрытых зубчатой и чер­вячной передач?

- К чему приводит повышение скорости скольжения в червяч­ной передаче?

- Как производят расчет закрытых червячных передач с машинным при­водом!

- Для каких целей производят проверочный расчет червячных передач по на­пряжениям изгиба?

- Поясните, за счет чего осуществляется искусственное охлаждение ре­дуктора (см. рис).

- Определите, сколько витков имеет чер­вяк, показанный на рисунке

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

5) Определить нельзя

- Определите, передаточное число червяч­ной передачи, если число зубьев колеса равно = 30, число витков червяка = 2

1) 60

2) 15

3) 1/15

4) Определить нельзя

- Какой профиль зуба имеет червячное ко­лесо цилиндрического архимедова червя­ка в главном сечении (в плоскости, про­ходящей через ось червяка)?

1. Трапецеидальный

2. Эвольвентный

3. Циклоидальный

4. Любой из перечисленных

- Определите делительный диаметр червя­ка, если = 150 мм, = 30, = 10

1) 20

2) 50

3) 15

4) 170

- Назовите распространенные варианты со­четания материалов для червяка и червяч­ного колеса

1. Сталь—чугун

2. Чугун—чугун

3. Бронза—сталь

4. Сталь—бронза

5. Чугун—бронза

- Покажите формулу проектировочного расчета на прочность силовой закрытой червячной передачи

1)

2)

3)

4)

- Какова цель теплового расчета червячной передачи (редуктора)?

1. Уменьшить опасность заедания

2. Снизить изнашивание зубьев из-за пере­грева масла и потери им вязкости

3. Ликвидировать усталостное выкрашивание

4. Предохранение от излома зубьев

- Как рассчитывают открытые червячные передачи?

1. По напряжению изгиба

2. По контрактным напряжениям

3. На нагрев

- Какой параметр определяют при проект­ном расчете червячной передачи по на­пряжениям изгиба?

1.

2.

3.

4.

- Выберете допускаемое напряжение на изгиб (МПа) для реверсивной чер­вячной передачи. Материал червячного колеса БрО10Ф1 (изготовлено литьем в ко­киль). Твердость поверхности червяка HRC< 45

1) 29

2) 36

3) 40

4) 42

5) 50

6) 52