Проект привода одноступенчатого червячного редуктора
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
витков червяка z2, принимая их в зависимости от передаточного числа i =12; z1 = 2 (минимально возможное число заходов червяка), тогда число зубьев червячного колеса z2 = i ? z1 = 12 ? 2 = 24.
Выбор материала червяка и червячного колеса.
Червяки изготовляют из стали. Сталь в настоящее время - основной материал. Применим среднеуглеродистую конструкционную сталь 45 с закалкой ТВЧ до твердости не менее 45 с последующим шлифованием.
Червячные колеса изготовляют обычно составными: венец - бронзовый, центр чугунный (чугун марки i15 - 32); венцы соединяют с центром либо посадкой с натягом, либо болтами, поставленными без зазора в отверстия из-под развертки.
Натяг бронзового венца на чугунном центре во время работы червячного колеса уменьшается, так как коэффициент линейного расширения бронзы больше, чем чугуна. Во избежание смещения венца относительно центра на их стыке устанавливают 4 - 6 винтов, которые проверяют на срез [?]ср = 0,25?т. стенки отверстий проверяют на смятие: для бронзы [?]см = 0,3?т, и для чугуна [?]см = 0,4?и. соединение венца с центром осуществляют еще отливкой бронзового венца в литейную форму (кокиль), в которую заранее устанавливают чугунный центр. Во избежание проворота венца на боковых поверхностях центра делают пазы, заполняемые металлом венца при отливке.
Материалы для изготовления зубчатых венцов червячных колес условно делят на три группы: группа I - оловянные бронзы; группа II - безоловянные бронзы и латуни; группа III - серые чугуны.
Выбор марки материала червячного колеса зависит от скорости скольжения и выбирается из таблиц, причем для группы I - vs 5; для группы II vs = 2тАж5; для группы III - 2.
Скорость скольжения определяется по эмпирической формуле:
vs = 4,3? ?2 ? i? 10-3 ;
где ?2 - угловая скорость тихоходного вала;
Т2 - вращающий момент на валу червячного колеса:
Т2 = 9,55 Рдв/n2 = 9,55* 15 000/250 = 573 Нм.= 0,45*0,001*3 000* = 11,213 м/с.
Таким образом, выбираем бронзу Бр.АЖ9-4Л (отливка в кокиль). Предел прочности ?в = 490 Н/мм2
Определяем допускаемые контактные Н, Н/мм2 и изгибные F, Н/мм2 напряжения.
Допускаемые напряжения определяют для зубчатого венца червячного колеса в зависимости от материала зубьев, твердости витков червяка, скорости скольжения, ресурса и обычно вычисляют по эмпирическим формулам.
Контактное напряжение определим по таблицам:
Н = 152 Н/мм2.
Изгибное напряжение для непрерывной работы:
F = КFLF,
КFL - коэффициент долговечности при раiете на изгиб, при бронзовом венце червячного колеса он определяется по формуле:
КFL =
N? - суммарное число циклов перемен напряжения
Значение КFL изменяется в пределах 0,543тАж1,0.
Величину N? определим по формуле: N? = 60 n2 Lh
Lh - время работы передачи, ч
N? = 60* 250 *10000 = 1,5*108
КFL = = 0,573
т. е. получили значение, близкое к минимальному (КFL = 0,543), которое соответствует режиму длительной работы, когда N? 25107.
F определяем из таблиц, F = 108 Н/мм,
F = 0,573*108 = 61,892 Н/мм.
Элемент передачиМарка.DмахСпособ изготовленияНRС?в?т[?]н[?]FЧервяк.Сталь 40Х125У+ТВЧ45тАж50900750--Колесо. (венец)Бр.АЖ9-4Л-К-40020015261,89
Принимаем предварительно коэффициент диаметра червяка q = 10 для слабонагруженной передачи ( Т2 300 Нм).
Крутящий момент на валу червячного колеса:
Т2 = N2/?2,
где ?2 = - угловая скорость тихоходного вала.
?2 = 3,14*250/30 = 26,167 с-1 ;
Т2 = 11 000/26,167 = 420,382 Нм.
Принимаем предварительно коэффициент нагрузки, при vs = 11,213м/с 3 м/с: К = 1,3.
Определяем основной параметр - межосевое расстояние из условия контактной прочности:
а? = [z2/(q + 1] ;
а? = = 2,182 = 107,292 мм. (110 мм).
Определим модуль:
m = 2а?/(z2 + q) = 2*107,292/(24 + 10) = 6,308.
Принимаем по ГОСТ 2144 - 76 стандартные значения m и q:
m = 6,3 q = 10.
Минимально допустимое значение q и условия жесткости червяка
qmin = 0,212z2 = 0,212 = 5,088
Межосевое расстояние при стандартных значениях m и q:
а? = m(q + z2)/2 = 6,3(10 + 24)/2 = 107,1 мм.
если бы требовалось спроектировать стандартный редуктор с параметрами по ГОСТ 2144 - 76, то то следовало бы принять а = 100 мм и переiитать m и q и т. д.
Основные размеры червяка:
делительный диаметр червяка: d1 = qm = 10*6,3 = 63 мм;
диаметр вершин витков червяка: dа1 = d1 + 2m = 63 + 12.6 = 75.6 мм;
диаметр впадин витков червяка: df1 = d1 - 2,4m = 63 - 15.12 =47.88 мм;
длина нарезанной части шлифованного червяка: при z1 = 2
b1 (11 + 0,06z2)m + 25 = (11 + 0,06*24)6.3 + 25 = 78.372 мм.
принимаем b1 = 80 мм.
Делительный угол подъема ? находим из таблиц:
? = 11018/36//
tg ? = z1/q = 2/10 = 0,20 ? = 11.30990 110 19/.
Основные размеры венца червячного колеса:
делительный диаметр червячного колеса: d2 = z2m = 24*6.3 = 151.2мм;
диаметр вершин зубьев червячного колеса: da2 = d2 + 2m = 151.2 + 2*6.3 = 163.8 мм;
диаметр впадин червячного колеса: df2 = d2 - 2,4m = 151.2 - 2,4*6.3 = 136.08 мм;
наибольший диаметр червячного колеса: daм2 da2 + (6m/z1 + 2) = 163.8 + (6*6.3/2 + 2) = 184.7 мм; принимаем 185 мм.
ширина венца червячного колеса: b2 0,75da1 = 0,75*75.6 = 56.7 мм, принимаем 60 мм.
Окружная скорость червяка:
V1 = ?d1n1/60 = 3,14*63*10-3*3000/60 = 9.89м/с;
Скорость скольжения:
Vs = V1/Соs ? = 9.89/0,98 = 10.086 м/с.
По таблицам при данной скорости определяем [?]н: [?]н =135 Н/мм2
Отклонение [(135 - 152)/152]*100 = 11.18% (допускается 15%).
К тому же межосевое расстояние, полученное по раiету (107,292 мм) после выравнивания по стандарту m и q немного уменьшилось до 107,1 мм.
Произведем проверку [?]н. для этого ут