Расчет на прочность цилиндрической червячной передачи

При проектировании самотормозящей червячной передачи делительный угол подъема у следует выбирать приблизительно в 2 раза меньше угла трения р' (табл. 152). Меньшие значения коэффициента трения соответствуют цементованным. шлифованным и полированным червякам при тщательной приработке и сборке передачи и обильной смазке маслом достаточной вязкости; коэффициенты трения даны с учетом потерь в подшипниках валов червяка и червячного колеса в предположении, что оба вала смонтированы на подшипниках качения. Для обработанных чугунных червячных колес f = 0,06÷0,12 (меньшие значения при v_ск > 2 м/с).

151. Формулы расчета на прочность червячных колес

Параметры и обозначения

Расчетные формулы

Вращающий момент на колесе Т₂, Н · м

Модуль m, мм

Частота вращения червяка n₁

Делительный угол подъема у°

Число q модулей в диаметре делительного цилиндра червяка

Число зубьев колеса z₂

Условный угол обхвата 2δ°₂,

Исходные данные

Скорость скольжения на делительном цилиндре червяка v_ск, м/с

Напряжения изгиба σ_F, МПа

Контактные напряжения σ_H, МПа

(Контактные напряжения в зависимости от скорости скольжения даны в табл. 154) Значения коэффициента у приведены в табл. 153
Допустимые напряжения σ_HP и σ_FP приведены в табл. 155

152. Коэффициент трения f и угол трения р' при червячном колесе
из фосфористой бронзы и стальном червяке

v_ск, м/с	f	p'	v_ск, м/с	f	p'
0,01	0,11-0,12	6°17'— 6°51'	2,0	0,035 — 0,045	2°00' — 2°35'
0,10	0,08 - 0,09	4 34 — 5 09	2,5	0,03 — 0,04	1 43 — 2 17
0,25	0,065 - 0,075	3 43 — 4 17	3,0	0,028 — 0,035	1 36 — 2 00
0,5	0,055 - 0,065	3 09 — 3 43	4,0	0,023 — 0,030	1 19 — 1 43
1,0	0,045 - 0,055	2 35 — 3 09	7,0	0,018 — 0,026	1 02 — 1 29
2,5	0,04 - 0,05	2 17 — 2 52	10	0,016 — 0,024	0 55 — 1 22
			15	0,014 — 0,020	0 48 — 1 09

153. Значения коэффициентов у

z₂	У	z₂	У	z₂	У	z₂	У	z₂	У	z₂	У
16	0,095	20	0,100	26	0,107	35	0,120	50	0,136	150	0,150
17	0,096	21	0,101	28	0,110	37	0,123	60	0,141	300	0,160
18	0,098	22	0,103	30	0,113	40	0,128	80	0,148
19	0,099	24	0,105	32	0,116	45	0,133	100	0,152

154. Контактные напряжения в зависимости от скорости скольжения

Марка материала		σ_HP, МПа, при скорости скольжения v, м/с
червяка	колеса	0	0,25	0,5	1	2	3
Чугун	Чугун	220	200	190	170	140	100
СЧ15 СЧ18 СЧ20	СЧ10 СЧ15	220	200	190	170	140	100
Сталь 20 цементованная Бронза	Чугун СЧ10 СЧ15 Бронза Бр АЖ 9-4Л	190	160	130	110	90	—
Сталь Ст6 Сталь 45	СЧ10 СЧ15	170	140	120	100	70	—

155. Допускаемые напряжения для зубьев червячных колес

Марка материала	Способ отливки	Допускаемые напряжения, МПа
		изгиба σ_F_P	контактные σ_HP
		изгиба σ_F_P	червяк до 45 HRC	червяк Св. 45 HRC
БрО10 Ф1	В песчано-глинистые формы В кокиль	60 80	170 250	200 300
БрО10 H1 Ф1	Центробежный	95	270	330
БрО6 Ц6 С3	В песчано-глинистые формы В кокиль Центробежный	55 60 70	150 170 210	190 200 260
БрO5 Ц7 С12	В песчано-глинистые формы	55	150	190
БрАЖ9-4Л	В песчано-глинистые формы В кокиль	10 11	В зависимости от скорости скольжения и материала червяка
Чугун СЧ10 СЧ15 СЧ18 СЧ20	—	40 45 50 60	В зависимости от скорости скольжения и материала червяка

Дополнительные источники

Передачи зубчатые цилиндрические. Основные параметры. — ГОСТ 2185—66.
Передачи зубчатые турбин и компрессорных машин. Технические требования. Методы контроля. — ГОСТ 8889—88.
Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические мелкомодульные. Допуски. — ГОСТ 9178—81.
Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые конические мелкомодульные. Допуски. — ГОСТ 9368—81.
Передачи глобоидные. Основные параметры. - ГОСТ 9369-77.
Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые. Исходный контур зубчатых мелкомодульных колес.—ГОСТ 9587-81.
Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи червячные мелкомодульные. Допуски. - ГОСТ 9774-81.
Передачи зубчатые конические. Основные параметры. — ГОСТ 12289—76.
Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые реечные мелкомодульные. Допуски. — ГОСТ 13506—81.
Передачи зубчатые цилиндрические мелкомодульные с часовым профилем. Типы. Основные параметры и размеры, допуски. — ГОСТ 13678—73.
Колеса зубчатые цилиндрические мелкомодульные прямозубые и косозубые. Типы. Основные параметры и размеры.— ГОСТ 13733-77.
Колеса зубчатые цилиндрические передач типа Новикова. Модули. — ГОСТ 14186-69.
Передачи Новикова цилиндрические с двумя линиями зацепления. Исходный контур. - ГОСТ 15023-76.
Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи глобоидные. Допуски.— ГОСТ 16502-83.
Передачи глобоидные. Расчет геометрии. - ГОСТ 17696-89.
Передачи Новикова с двумя линиями зацепления цилиндрические. Расчет геометрии. - ГОСТ 17744-72.
Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи червячные цилиндрические мелкомодульные. Исходный червяк и исходный производящий
                  червяк.—ГОСТ 20184— 81.
Передачи спироидные. Термины, определения и обозначения. — ГОСТ 22850—77.
Передачи глобоидные. Исходный червяк и исходный производящий червяк. — ГОСТ 24438-80.
Решетов Д.Н. Детали машин. Изд. 4-е. М.: Машиностроение, 1989.
Курсовое проектирование деталей машин. Учебное пособие для техникумов/С. А. Чернавский, К. Н. Боков, И. М. Чернин и др. М.:
                  Машиностроение, 1987.
Передачи червячные. Термины, определения и обозначения — ГОСТ 18498-89.
Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчёт на прочность — ГОСТ 21354—87.
Справочник по геометрическому расчёту эвольвентных зубчатых и червячных передач. Изд. 2-е /Под ред. И. А. Болотовского. М.:
                     Машиностроение, 1986.
Машиностроение. Энциклопедия в 40 томах. Том V-1. Детали машин. Конструкционная прочность. Трение, износ, смазка. М.: Машиностроение,
                               1995.