Not Found

The requested URL /top.php was not found on this server.

Additionally, a 404 Not Found error was encountered while trying to use an ErrorDocument to handle the request.

Тема 6.3. Расчет на прочность червячных передач

В результате изучения студент должен знать:
- основные критерии расчета червячной передачи на прочность;
- особенности прочностного расчета червячной передачи на прочность;
- коэффициент полезного действия червячной передачи.

6.3.1 Расчет на прочность червячных передач

В червячных передачах, аналогично зубчатым передачам, зубья червячного колеса рассчитывают на контактную прочность и на изгиб. В червячных передачах кроме выкашивания рабочих поверхностей зубьев велика опасность заедания и изнашивания, которые зависят от значений контактных напряжений (рис. 2.5.13). Поэтому для всех червячных передач расчет по контактным напряжениям является основным, а расчет по напряжениям изгиба — проверочным.

В основу вывода расчетных формул для червячных передач положены те же исходные зависимости и предположения, что и в зубчатых передачах.

Формула проверочного расчета червячных передач по контактным напряжениям:

(2.5.18)

Рисунок 2.5.13 Схема расположения контактных линий (1...5) в процессе зацепления червячной пары.

(2.5.19)

Расчет зубьев червячного колеса на изгиб аналогичен расчету зубьев цилиндрических косозубых колес. Вследствие дугообразной формы зубьев считают, что их прочность на изгиб примерно на 40 % выше, чем зубьев цилиндрических косозубых колес. Формула проверочного расчета зубьев червячного колеса имеет вид:

(2.5.20)

Роль смазывания в червячной передаче еще важнее, чем в зубчатой передаче, так как в зацеплении происходит скольжение витков червяка вдоль линий зубьев колеса. В случае несовершенства смазывания резко возрастают потери, возможность повреждения зубьев.

Червячная передача является зубчато-винтовой, поэтому в ней имеются потери, свойственные как зубчатой передаче, так и передаче винт — гайка. В общем случае к.п.д. червячной передачи учитывает потери соответственно в подшипниках, зубчатом зацеплении, винтовой паре, а также на размешивание и разбрызгивание масла.

На к.п.д. передачи влияет сорт масла и шероховатость рабочих поверхностей витков червяка, которая не должна быть грубее 0,63 мкм.

Червячные передачи, как уже указывалось, имеют сравнительно низкий к.п.д., что ограничивает область их применения. К.П.Д. червячных передач колеблется от 0,7 до 0,95 и зависит от числа витков z1 (заходов) червяка. С увеличением z1 возрастает угол подъема витка червяка и повышается к.п.д. передачи. Рекомендуется: z1 = 4 при u = 8-15, z1 = 2 при u = 15-30, z1 = 1 при u больше 30

При работе червячных передач выделяется большое количество теплоты. Потерянная мощность Р1 на трение в зацеплении и подшипниках, а также на размешивание и разбрызгивание масла переходит в теплоту, которая нагревает масло, а оно через стенки корпуса передает эту теплоту окружающей среде. Если отвод теплоты недостаточен, передача перегреется. При перегреве смазочные свойства масла резко ухудшаются (его вязкость падает) и возникает опасность заедания, что может привести к выходу передачи из строя. Поэтому червячные передачи во избежание их перегрева предпочтительно использовать в приводах периодического (а не непрерывного) действия.

Тепловой расчет червячной передачи производится как проверочный после определения размеров корпуса при эскизном проектировании. Тепловой расчет червячной передачи при установившемся режиме работы производится на основе теплового баланса, т.е. равенства тепловыделения Qв и теплоотдачи Qo:

(2.5.21)

Количество теплоты, выделяющееся в непрерывно работающей передаче в одну секундy (2.5.22),
где A — площадь поверхности корпуса, омываемая внутри маслом или его брызгами, а снаружи воздухом, м2. Поверхность днища корпуса не учитывается, так как она не омывается свободно циркулирующим воздухом;
tВ — температура воздуха вне корпуса; в цеховых условиях обычно tВ = 20°С;
tм —температура масла в корпусе передачи, °С;
Кm — коэффициент теплопередачи, т. е. число, показывающее, сколько теплоты в секунду передается одним квадратным метром поверхности корпуса при перепаде температур в один градус, зависит от материала корпуса редуктора и скорости циркуляции воздуха (интенсивности вентиляции помещения).

Для чугунных корпусов, не обдуваемых вентилятором, принимают КТ = 12... 18 Вт/(м2-°С). Большие значения используют при незначительной шероховатости и загрязненности поверхности наружных стенок, хорошей циркуляции воздуха вокруг корпуса и интенсивном перемешивании масла (при нижнем расположении червяка).

Температура масла в корпусе червячной передачи при непрерывной работе без искусственного охлаждения

(2.5.23)

Ответьте на контрольные вопросы

Not Found

The requested URL /bottom.php was not found on this server.

Additionally, a 404 Not Found error was encountered while trying to use an ErrorDocument to handle the request.