Частота вращения входного вала

n₁ = n₂u_р.

Ориентировочное значение скорости скольжения можно определить по рекомендованной формуле [1]:

υ_s = 4,5 ·10^-4n₁ .

Общее число циклов нагружения червячного колеса

N₂ = 60tn₂ .

Эквивалентное число циклов нагружения по контактным напряжениям:

N_He2 = N₂ К_He .

Эквивалентное число циклов нагружения по напряжениям изгиба:

.

Значения коэффициентов приведения по контакту К_He и изгибу К_Fe выбирают из табл. 4.13, учитывая режим работы передачи.

Таблица 4.13 Коэффициенты приведения К_He и К_Fe

Примечание. Обозначение режимов работы: 0 − постоянный;

1 − тяжелый; 2 − средний равновероятный; 3 − средний нормальный;

4 − легкий; 5 − особо легкий.

Допускаемое контактное напряжение колеса σ_Ha для колес из бронзы с содержанием олова при твердости поверхности витков червяка HRC 45 определяется по формуле:

σ_Ha = 0,9σ_в .

После этого проверяется условие попадания полученных напряжений в рекомендованный диапазон 0,55σ_в σ_Ha 0,95σ_в.

Если рассчитанное значение допускаемого напряжения выходит за одну из границ указанной области, то в качестве допускаемого напряжения следует принимать граничное значение этой области.

Допускаемое напряжение изгиба колеса σ_Fa

4.3.2 Определение величины межосевого расстояния
из расчета прочности по контактным напряжениям

Предварительный расчет межосевого расстояния а из условия прочности по контактным напряжениям с учетом того, что передача нарезана без смещения, можно выполнить по формуле [1]:

Согласно существующим рекомендациям для коэффициента диаметра червяка справедливо соотношение q = 0,25z₂, а произведение коэффициентов концентрации и динамичности нагрузки допустимо положить равным К_HßК_Hν 1. Тогда

.

Полученную величину межосевого расстояния округляем в бóльшую сторону до ближайшего значения из нормального ряда чисел, приведенного ранее для цилиндрических передач.

Далее по табл. 4.14 определяют число заходов червяка.

Таблица 4.14 Передаточное отношение u_р и число заходов червяка z₁

Количество зубьев колеса при выбранном числе заходов червяка:

z₂ = z₁u_р.

Определение значения модуля

Ориентировочное значение модуля m можно определить, если, как и ранее, принять q = 0,25z₂, а межосевое расстояние а рассчитать по формуле, справедливой для передач без смещения исходного контура. Тогда имеем:

.

Окончательно в качестве значения модуля выбирается ближайшая к рассчитанной величина из нормального ряда, приведенного ранее.

После определения основных геометрических параметров (a, m и z₂ ) необходимо уточнить коэффициент диаметра червяка q. Предварительно его вычисляют по формуле:

а затем в качестве коэффициента диаметра принимают ближайшее значение из ряда по ГОСТ 19672-74 (первый ряд предпочтительнее):

1-й ряд: 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0;

2-й ряд: 7,1; 9,0; 11,2; 14,0; 18,0; 22,4.

Округленным значениям a, m и q будет соответствовать передача со смещением:

Диапазон допустимых значений коэффициента смещения х ограничен: -1 х 1. Если при расчете это условие не выполняется, то следует варьировать параметры a, m и q до получения нужного значения х, принадлежащего указанному диапазону.

При наличии смещения делительный диаметр не совпадает с начальным. В дальнейшем для обозначения величин, связанных с начальным диаметром, используется индекс w.

Угол подъема винтовой линии на начальном диаметре:

Делительный диаметр червяка

d₁ = mq .

Делительный диаметр червячного колеса

d₂ = mz₂ .

Начальный диаметр червяка

d_w1 = m (q+2x).

Проверка условия прочности по контактным

И изгибным напряжениям

Находим действующее напряжение в контакте витка червяка и зуба колеса:

Сравнивая действующее напряжение с допускаемым,
σ_H<σ_Ha, убеждаемся в том, что условие прочности по контактным напряжениям выполнено.

Приведенное число зубьев

Окружная сила на колесе F_t2

Значения коэффициентов концентрации К_Fβ и динамичности нагрузки К_Fν выбираем в соответствии с рекомендациями [13].

Коэффициент формы зуба для рассчитанного значения приведенного числа зубьев z_2ν выбирается по табл. 4.15.

Таблица 4.15 Коэффициенты формы зуба червячного колеса Y_F