Материалы и допускаемые напряжения черв. передача

Размеры и долговечность червячной передачи определяются механическими антифрикционными свойствами материала колеса, т. к. в передаче со стальным червяком колесо является менее прочным элементом пары.

В малоответственных передачах червяк делают из среднеуглеродистых сталей ,  и др., подвергнутых нормализации или улучшению, причем твердость активных поверхностей витков  

Более высокая нагрузочная способность передачи получится, если червяк из стали , ,   и др. подвергнуть поверхностной или объемной закалке до твердости  с последующим шлифованием.

Материалы, применяемые для изготовления зубчатых венцов червячных колес, в зависимости от их антифрикционных свойств в паре со стальным червяком можно разделить на три группы.

I группа – оловянные бронзы типа ,  

применяют при скорости скольжения     

II группа – безоловянные бронзы и латуни типа ,

применяют при скорости скольжения

.

III группа – серые чугуны ; применяются при скорости

скольжения  и в ручных приводах.

При проектном расчете выбору материала червячного колеса предшествует определение скорости скольжения по приближенной зависимости

                                 (23)

где размерность , а .

Расчет на прочность по контактным напряжениям черв.передача

В основу расчета положена формула Герца

 .                            (16)

Для архимедовых червяков радиус кривизны витков червяка в осевом сечении . При этом по аналогии с косозубой передачей:

;

Удельная нагрузка для червячных передач

 ,

где  – суммарная длина контактной линии;  =  – торцовый коэффициент перекрытия в средней плоскости червячного колеса; ⁼ – коэффициент, учитывающий уменьшение длины контактной линии в связи с тем, что соприкосновение осуществляется не по полной дуге обхвата( ). После подстановки в формулу (16) найдем

               (17)

Приближенно при  и =

          (18)

Для проектного расчета формулу (17) решают относительно , заменяя и принимая , рад,

При этом

                             (19)

Учитывая

решаем формулу (19) относительно межосевого расстояния:

                     (20)

В формулах (17)_…(20)  

При проектном расчете отношением задаются. Для силовых расчетов принимают =  

Расчет на прочность по напряжениям изгиба черв.передача

По напряжениям изгиба рассчитывают только зубья колеса, так как витки червяка прочнее зубьев колеса. В приближенных расчетах червячное колесо рассматривают как косозубое. Учитывают следующие поправки.

1. По своей форме зуб червячного колеса прочнее зуба косозубого колеса (примерно на 40%). Особенности формы зуба червячных колес учитывает коэффициент формы зуба :

 _…..20 24 26 28 30 32 35 37 40 45 50 60 80

_…1,98 1,88 1,85 1,80 1,76 1,71 1,64 1,61 1,55 1,48 1,45 1,40 1,34

2. Червячная пара хорошо прирабатывается. Поэтому принимают  = и  =   и, далее,

;

,                       (21)

где  – коэффициент расчетной нагрузки; ; значения  приведены выше с учетом эквивалентного числа зубьев колеса

.                                       (22)

Расчетная нагрузка.Для червячных передач принимают

,

где   - коэффициент динамической нагрузки;  – коэффициент концентрации нагрузки.                                                         Динамические нагрузки в червячных передачах невелики, т.к. она является плавной и бесшумной. Принимают  =  при ;  при  

Ввиду хорошей прирабатываемости материалов червячной пары неравномерность нагрузки по контактным линиям уменьшается. При постоянной внешней нагрузке ; при переменной нагрузке