Расчет червячной передачи по контактным напряжениям

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 11Следующая ⇒

12.9 Допускаемые напряжения

При определении допускаемых контактных и изгибных напряжений по условию сопротивления усталости для червячных колес из бронзы следует учитывать, что кривые усталости для бронз имеют очень длинные наклонные участки - до циклов нагружения. Поэтому за исходные принимают допускаемые напряжения при циклов для расчета по контактным напряжениям и при циклов для расчета по напряжениям изгиба.

Допускаемые контактные напряжения при длительной работе передачи определяют для червячных колес в зависимости от основной причины выхода из строя. Для материалов венца колеса первой группы - оловянистых бронз - определяющим условием является сопротивление контактной усталости. В этом случае при шлифованных червяках с твердостью поверхности более 45HRC

, ( 12.27)

где - допускаемое напряжение при циклов, - временное сопротивление для бронзы при растяжении; коэффициент , учитывающий интенсивность износа, зависит от скорости скольжения в зацеплении .

Эквивалентное число циклов нагружения

, ( 12.28)

где и - вращающий момент на колесе, частота вращения колеса в минуту и время работы в часах при режиме ; - максимальный длительно действующий вращающий момент; - число ступеней на графике нагрузки.

Если , то принимают .

Эквивалентное число циклов нагружения определяют, используя условие суммирования повреждений и уравнение кривой усталости по аналогии с расчетом для зубчатых передач.

Для материалов венца колеса второй и третьей групп (безоловянных бронз и чугунов) допускаемые контактные напряжения определяют из условия сопротивления заеданию и усиленному износу в зависимости от скорости скольжения .

Для безоловянных бронз

, ( 12.29)

для чугунов

. ( 12.30)

Из зависимостей ( 12.29 ) и ( 12.30 ) следует, что материалы венца колеса второй и третьей групп невозможно применять при высоких скоростях скольжения.

Предельные допускаемые контактные напряжения при проверке на пиковую нагрузку: для оловянных бронз - , для безоловянных бронз - , для чугунов - .

Допускаемые напряжения изгиба при длительной работе для бронзовых колес нереверсивных передач:

, ( 12.31)

где и - пределы текучести и прочности бронзы при растяжении; - эквивалентное число циклов нагружения при расчете на изгиб

. ( 12.32)

Смысл параметров, входящих в зависимости ( 12.32 ) и ( 12.28 ) аналогичен.

Допускаемые напряжения для чугунных колес при нереверсивной работе

( 12.33)

При реверсивной работе передачи допускаемые напряжения снижают на 20%.

Предельные допускаемые напряжения изгиба при проверке на пиковую нагрузку принимают для бронз , для чугунов .

Основное значение для червячных передач имеют расчеты на сопротивление контактной усталости, усиленному износу и заеданию. Расчет передачи проводят по контактным напряжениям, причину выхода из строя учитывают при выборе допускаемых напряжений.

Несущая способность передач с цилиндрическими червяками основных типов весьма близка (кроме передач с вогнутым профилем витка червяка). Поэтому расчеты для передач с архимедовым червяком распространяют на передачи с другими цилиндрическими червяками.

В качестве исходной принимают формулу Герца для начального линейного контакта двух цилиндров по их образующим. Коэффициент Пуассона считают равным 0,3:

, ( 12.34)

где - нормальная погонная нагрузка; - приведенный радиус кривизны; - приведенный модуль упругости материала

, ( 12.35)

- модули упругости материалов червяка и венца колеса.

Приведенный радиус кривизны

,

где - радиусы кривизны витков червяка и зубьев червячного колеса.

Зубья червячного колеса имеют криволинейный профиль, близкий к эвольвентному, для них радиус кривизны выражают, как и для косозубого цилиндрического колеса, через радиус кривизны эквивалентного прямозубого колеса (рис. 12.10)

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов