Главная  Промышленность 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

где «1- частота вращения червяка, мин"*; - крутящий момент на валу червячного колеса, Н • мм (формула 3.81).

Допускаемые напряжения изгиба для бронзовых колес определяют по зависимости

[Ор][ОрГ>Крь. (3.92)

Здесь [Of ]"- допускаемое напряжение при расчетной долговечности Nfo= Ю® циклов, определяемое по табл. 3.31 в зависимости от режима работы передачи (реверсивного или нереверсивного); KfL- коэффициент долговечности.

FE

(3.93)

Таблица 3.31. Допускаемые напряжения изгиба [Ор]ц и [Opli для червячных колес прн Npo=W

Допускаемые напряжения, МПа

Марка бронзы или чугуна

Способ отливки

при твердости червяка <45 НДСэ

при твердости червяка

lOpil

["f 1-1

БрОФ 10-1 БрОФ 10-1 БРОНФ 10-1

БрАЖ 9-4 БРАЖ 9-4 СЧЮ СЧ15 СЧ18

в песок в кокиль Центробежный

В песок В кокиль

»

40 58

82 90 34 38 43

29 42 46

64 80 21 24 27

72 81

102 112

42 48 54

36 52 57

79 100

26 30 34

Примечание. [Ор]

- при

нереверсивной на-

грузке; [ар\ч1

- при реверсивной.

Обозначения те же, что и при определении коэффициента Nhe- Если Nfe< Ю*, его принимают равным 10* и тогда Kfl = 1, если Nfe> >25 • 10, его принимают равным 25 • 10 и Kfl = 0,54. Для колес из чугуна Kfl= 1.

3.7.10. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ НА КОНТАКТНУЮ BЫHOCЛИBOCtЬ

Уточняется расчетное межосевое расстояние либо фактическое контактное напряжение по уточненным величинам коэффициентов: [ст],

Коэффициенты [o] (для червячных колес из безоловянистой бронзы и чугуна) и Кн» уточняются по расчетной окружной скорости (формула 3.74); коэффициенты ц и - соответственно по формулам (3.73) и (3.81).

1. Уточненное расчетное межосевое расстояние определяют по формуле

где без штриха - первоначальные значения коэффициентов, со штрихом - их окончательные значения.

По йш определяют модуль

/ 2 . flto

tn = -;- .

Полученный модуль округляют по стандарту (см. приложение, табл. 12). По стандартному модулю пересчитывают межосевое расстояние

„ /n(2g + g) Uai - -2-•

2. Фактическое контактное напряжение уточняют по формуле (3.76), но вместо первоначальных значений коэффициентов Т, Кн [о„] в формулу подставляют уточненные - То,

Khv, [Он].

При выполнении проектировочного расчета по формуле (3.75) определяют уточненный расчетный диаметр червячного колеса:

Фактическое контактное напряжение уточняют по формуле (3.76) с заменой коэффициентов Т, Khv, [0/1 соответственно коэффициентами Тг, Khv, [о*„].

3.7.11. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ

Проверочный расчет на контактную прочность при действии максимальной нагрузки. Расчетное напряжение от максимальной нагрузки 7м2 определяют по формуле

(3.96)

где Т1- уточненный крутящий момент на колесе, принятый при проверочном расчете на контактную выносливость; оя - фактичкое напряжение при расчете на контактную выносливость (формулы 3.76, 3.76); {онм] - допускаемое напряжение на контактную прочность при



расчете на действие максимальной нагрузки, МПа: для бронзы, Ов<350 МПа, [онм) = = 4ат; для бронзы и латуни Ов > 350 МПа, [онм] = 2от для чугуна серого и модифицированного [аим] = 1,5 [оц].

Проверочный расчет на прочность при изгибе от максимальной нагрузки. Расчетное напряжение от максимальной нагрузки 7м2 находят по зависимости

f Т.

(3.97)

где ар, Tz- действующие напряжения и крутящий момент при проверочном расчете на выносливость при изгибе; [орм] - допускаемое напряжение на изгиб при расчете на действие максимальной нагрузки, МПа; для бронз и латуни [арм] = 0,8от; для чугунов [орм] = 0,6Ови.

3.7.12. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ

Ввиду низкого значения КПД червячных йередач тепловой расчет имеет для них первостепенное значение.

Количество тепла, выделяемого в редукторе за секунду при передаваемой мощности червяка Ni,

(3.98)

где Ni- в Вт; ц - КПД редуктора.

Количество тепла, отдаваемого корпусом в

окружающую среду, ~,

q2 = KtSit„-Up). (3.98)

Здесь Kt - коэффициент теплоотдачи, 2;

S - свободная поверхность охлаждения корпуса передачи, в которую включается 50 % поверхности ребер, м; t, 4кр - температура масла и температура окружающего воздуха (обычно принимают „= 60...70°, максимальная температура „тах = 85...90°С).

Наиболее сложно определить коэффициент Kt- При естественном охлаждении и плохой циркуляции воздуха в помещении он равен 7„.9; ри интенсивной циркуляции воздуха -

В случае искусственного обдува вентилятором, расположенным на валу червяка, коэффициент теплоотдачи обдуваемой поверхности

KtolOVUZ (3.99)

Скорость движения воздуха, м/с

где Vkp = яйкрПг/б • 10*- окружная скорость крыльчатки, м/с (здесь кр« (0,6...0,7)2, - делительный диаметр колеса, мм); rtj- частота вращения вала червяка, мин".

Количество тепла, отдаваемого в окружающую среду при обдуве вентилятором,

Q2 = (i<tSn + KtoS„) (L - 4кр). (3.100)

Здесь So, Sh - поверхности соответственно обдуваемой и необдуваемой частей корпуса передачи (без привалочной поверхности), м. Если Qi>Q2. необходимо предусмотреть дополнительное искусственное охлаждение.

Приравнивая Qi и Qg. находим температуру масла или термическую мощность передачи.

3.8. ТОЧНОСТЬ ЗУБЧАТЫХ И ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ

Нормы и показатели точности цилиндрических зубчатых передач с эвольвентным зацеплением прямозубыми, косозубыми и шевронными колесами, с делительным диаметром до 6300 мм, модулями зубьев от 1 до 56 мм и с исходным контуром по гост 13755-81 установлены ГОСТ 1643-81, а также не имеющим от него существенных отклонений СТ СЭВ 641-77.

Установлено четыре группы норм точности: кинематической, плавности работы, контакта зубьев и бокового зазора между нерабочими поверхностями зубьев.

Нормы кинематической точности регламентируют несогласованность поворотов сцепляющихся колес (погрешность передаточного числа), периодически повторяющуюся за один оборот колеса. Кинематическая точность наиболее важна для делительных цепей, передач, соединенных с большими массами, и быстроходных силовых передач. Она связана с накопленной ошибкой шага и биением.

Нормы плавности реГЛаментируют многократно повторяющиеся за один оборот колеса колебания частоты вращения, вызывающие динамические нагрузки, колебания и шум. Плавность работы существенно влияет на работоспособность быстроходных силовых передач, зависит от ошибок шага и профиля зубьев.

Нормы контакта определяют размер поверхности касания (пятно контакта) зубьев сопрягаемых колес. Пятно контакта существенно влияет на нагрузочную способность силовых передач.

Нормы бокового зазора обеспечивают отсутствие заклинивания зубьев и свободный поворот (игру) одного колеса относительно другого.



Для первых трех групп норм установлено 12 степеней точности зубчатых колес и передач, обозначаемых в порядке убывания точности цифрами от 1 до 12. Для 1-й и 2-й степеней точности допуски пока не ycfaнoвлeны. Области применения колес различных степеней точности приведены в табл. 3.32.

Таблица 3,32. Степени точности передач в зависимости от области применения

Область применения

Степень точности

Редукторы турбин и турбомашин

3...6

Металлорежущие станки

3...7

Авиационные двигатели

4...7

Легковые автомобили

5...8

Грузовые автомобили

7...9

Тракторы

е...8

Редукторы общего назначения

6...9

Крановые механизмы

7...10

Регламентированы также окружные скорости колес в зависимости от степени точности и области применения. В табл. 3.33 даны максимальные окружные скорости для силовых передач. Допускается комбинирование норм кинематической точности, норм плавности работы и норм контакта зубьев, зубчатых колес и передач разных степеней точности.

Таблица 3.33. Максимальные окружные скорости для силовых передач

Вид зубьев

Вид передачи

"тах» "/" "Р" тепени точности

5 и выше

Прямые

Цилиндрическая Коническая

Свыше

15 Свыше

До 20 До 14

До 12.5 До 10

До 8 До 5

ДоЗ До 2

Непрямые

Цилиндрическая Коническая

Свыше

30 Свыше

До 40 До 25

До 30 До 16

До 12 До 8

До 6 До 4

При комбинировании норм разных степеней точности нормы плавности работы могут быть не более чем на две степени точнее или на одну степень грубее норм кинематической точности. Нормы контакта зубьев,могут назначаться по любым степеням, более точным, чем нормы плавности работы, а для передач с ер: < 1,25 также и на одну степень грубее норм плавности.

Независимо от степеней точности стандартизированы шесть видов сопряжений колес в передаче, характеризующих размеры гарантированного бокового зазора и восемь видов допуска на боковой зазор.

Виды сопряжений в порядке убывания бокового зазора: Л, В, С, D, Е, Н.

Виды допусков на боковой зазор в порядке убывания допуска: х, у, г, а, Ь, с, d, h. Рекомендации по применению норм бокового зазора приведены в табл. 3.34. Нормы бокового зазора и соответствие между видом сопряжения зубчатых ко.гес и видом допуска на боковой зазор разрешается изменять, используя при этом виды допуска X, у, Z.

Т а б л и ц а 3.34. Рекомендации по применению норм бокового зазора в зубчатых передачах

Вид сопряжения

А В С D Е Н

Вид допуска

Диапазон степеней кинематической точности передач

а Ь с d h h

3...12

3...10

3...9

3..,8

3...7

3...7

В сопряжении Я минимальный зазор равен нулю. Обычно рекомендуют сопряжения В. Они гарантируют минимальный размер бокового зазора, при котором исключается возможность заклинивания передачи от нагрева в случае разности температур колеса и корпуса в 25 °С.

Пример условного обозначения точности цилиндрической передачи со степенью 7 по всем трем нормам, с видом сопряжения колес С и соответствием между видами сопряжения и доп;уска на боковой зазор:

7-С ГОСТ 1643-81.

Пример условного обозначения точности цилиндрической передачи со степенью точности 7, гарантированным боковым зазором 600 мкм, не соответствующим ни одному из стандартных видов сопряжений, и допуском на боковой зазор вида у:

ЧтОу ГОСТ 1643-81.

Пример условного обозначения точности передачи со степенью точности 8 по нормам кинематической точности, со степенью точности 7 по нормам плавности работы, со степенью 6 по нормам контакта зубьев, с видом сопряжения колес В и видом допуска на боковой зазор а:

8-7-6-Ва ГОСТ 1643-81.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54