Выбор типа передачи и вида червяка.

Глобоидные передачи из-за увеличения чисел зубьев находящихся в зацеплении и лучших условиях образования в зацеплениях масляных клиньев обладают большей несущей способностью, чем цилиндрические, но из-за малых размеров они оказываются сильно теплонапряжёнными (малая поверхность теплоотдачи). Так же глобоидные передачи существенно сложны в изготовлении и при сборке требуют повышенной точности, а, следовательно, дороже. Такие передачи используются с искусственным охлаждением при повторно – кратковременных режимах работы. Учитывая все недостатки и достоинства глобоидных передач можно прийти к выводу, что в условиях крупносерийного производства с экономической точки зрения целесообразно использовать цилиндрические червячные передачи.

С экономической точки зрения целесообразно использовать червяк типа - с Архимедовым червяком.

3.1.Выбор материала червяка.

Характерными особенностями работы червячных передач по сравнению с зубчатыми являются большие скорости скольжения и неблагоприятное направление скольжения относительно линии контакта.

Несущая способность перемещающихся одна по другой смазанных поверхностей может быть значительно повышена, если обеспечить между ними хотя бы на начальной части контакта клиновидный зазор в направлении скорости. Для цилиндрических поверхностей с линейным начальным касанием это соответствует условию, что скорость перпендикулярна линии контакта или имеет значительную слагающую, перпендикулярную к этой линии. При этом трение металлов без смазочного материала заменяется жидкостным; масло, затягиваемое в клиновой зазор, воспринимает частично или полностью действующую нагрузку.

В червячных передачах в средней части зуба червячного колеса имеется зона, в которой скольжение происходит вдоль контактных линий. Поэтому применяются биметаллические конструкции червячных колёс с зубчатым венцом из мягких материалов (бронза, латунь) и червяки из твёрдых материалов (сталь, чугун).

м/с

м/с < 5м/с, следовательно, выбираем 8-ю степень обработки, т.к.

нет специальных требований к шуму и передача нереверсивная.

Т.к < 5м/с, следовательно назначаем оловянистую бронзу Бр ОЦС 6-6-3, отлитую в кокиль, у которой в этом случае будут следующие механические характеристики:

МПа, МПа, МПа

Т.к. назначена оловянистая бронза, то твёрдость витков червяка должна быть не менее 45 HRC, а их поверхность должна быть шлифована и полирована.

При серийном и выше масштабах производства червяки нарезают на специальных станках специальными дисковыми фрезами или обкаточными резцами.

3.2.Выбор термообработки.

В условиях крупносерийного производства необходимую твёрдость на поверхностях витков червяка [(50…55)HRC], т.е. не менее 45 HRC, обеспечивает закалка витков червяка с их нагревом ТВЧ.

Червяки, подвергаемые этой термообработке, изготовляют из стали 40 Х.

3.3.Определение ориентировочного значения допускаемых напряжений.

Особенности выбора допускаемых напряжений для зубьев червячных колёс связаны с их малыми частотами вращения и, следовательно, малыми эквивалентными числами циклов нагружения. Для червячных колёс с зубчатыми венцами из оловянистых бронз (Бр. ОЦС 6-6-3) и закалённых, шлифованных и полированных червяка имеем:

МПа,

Предел контактной выносливости МПа

Коэффициент долговечности

В силовых передачах при зубья червячных колес имеют достаточную изгибную прочность и на изгиб не рассчитываются.

Допустимые напряжения в расчетах на прочность при перегрузке принимают: - для оловянистых бронз.

3.4.Проектировочный расчёт червячной передачи.

В связи с тем, что напряжение изгиба, возникающее в корне зубьев червячных колёс не лимитируют, то проектировочный расчёт ведётся только по контактным напряжениям.

,

где - межосевое расстояние передачи, (мм); -ориентировочное

значение коэффициента концентрации нагрузки по длине контактных линий.

мм

По ГОСТ 2144-76 назначаем:

мм; m=10мм; q=8; х = 0, 5; ; ; .

При мм в передаче должно отсутствовать заедание зубьев.

Делительный диаметр червяка

Диаметр делительной окружности колеса в среднем его сечении