Выбор материалов червяка и червячного колеса
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Для изготовления червяков применяют углеродистые и легированные стали (см. табл. 3.1). Выбор марки стали зависит от назначаемой термообработки червяка и его габаритов. Материалы, применяемые для червячных колёс (см. табл. 7.1), по убыванию их антизадирных и антифрикционных свойств можно разделить на три группы: группа I – высокооловянистые (10¸12%) бронзы, группа II – безоловянистые бронзы и латуни, группа III – мягкие серые чугуны. Ожидаемое значение скорости скольжения при выборе материалов I и II групп определяют по зависимости:

, м/с (7.1)

где n1 – число оборотов червяка, об/минимальный; Т2 – крутящий момент на валу червячного колеса, Н´м.

Таблица 7.1

Материалы для червячных колёс

Группа

Наименование материала

Способ отливки

Механические свойства, МПа

Рекомендуемый

предел скорости скольжения, vск, м/с

sв sт sн E

I

Бр. ОФ10-1 1 2 З М 230 250 140 200 — — 0,75´105 £25
Бр. ОНФ10 1-1 3 Ц 290 170 1´105 £35
Бр. ОЦС6-6-3 Бр. ОЦС5-5-5 Бр. СуН7-2 4 5 6 7 З М Ц 180 200 220 180 90 0,75´105 £12 £25

II

Бр. АЖ9-4 Бр. АЖН10-4-4 Бр. АжМц10-2-1,5 8 9 10 11 12 13 З М Ц М Ц М 400 500 500 600 600 500 200 1´105 £5
ЛАЖМц66-6-3-2 14 15 16 З М Ц 600 650 700 240 1´105 £5
ЛМцС58-2-2 ЛмцОС58-2-2 17 18 З З 340 500 140 580 1´105 £5
III СЧ12-28 СЧ15-32 СЧ18-36 19 20 21 З — — — — — — 280 320 360 1´105 £3 £3 £2

З – в землю, М – в металлическую форму, Ц – центробежный.

Определение допускаемых напряжений

В червячной паре менее прочным элементом является червячное колесо, прочность зубьев которого определяет их контактную выносливость и износостойкость. Критерием этой прочности является контактное напряжение. Витки червяка, изготовленного из стали, значительно прочнее бронзовых или чугунных зубьев колеса, поэтому витки червяка на прочность не рассчитывают.

Формулы для расчёта допускаемых контактных напряжений [s]н и допускаемых напряжений изгиба [s]F приведены в табл. 7.2.

Таблица 7.2

Допускаемые напряжения [s]н и [s]F

Группа

материала

Для расчёта зубьев

На прочность рабочих поверхностей На изгибную выносливость
I

II
III

Здесь [s]он – исходное допускаемое напряжение для расчёта на прочность рабочих поверхностей зубьев червячного колеса, МПа (см. табл. 7.3); soF – предел изгибной выносливости материала червячного колес, МПа (см. табл. 7.3); [s]Нmax и [s]Fmax – предельное допускаемое напряжение для расчёта рабочих поверхностей зубьев и предельное напряжение изгиба для расчёта зубьев червячного колеса на кратковременную пиковую нагрузку, МПа (см. табл. 7.4); Cv - коэффициент, учитывающий интенсивность износа материала I-ой группы и зависящий от vск следующим образом:

Vск £1 2 3 4 5 6 7 ³8
Сv 1,33 1,21 1,11 1,02 0,95 0,88 0,83 0,8

NНе и NFe – эквивалентное число циклов перемены напряжений соответственно при расчёте на контактную прочность и на изгиб, вычисляемое по (3.2) и (3.9).

При этом выражения для коэффициентов приведения K и KFe имеют вид:

(7.2)

где Т2i, ti, n2i – крутящие моменты на валу колеса, соответствующие им времена действия и частоты вращения; Т2 и n2 – номинальный момент на валу колеса и частота его вращения.

Таблица 7.3

Значения [s]он, soF и SF

Группа

материала

Для расчёта зубьев

SF

На прочность рабочих поверхностей На изгибную выносливость
I

1,75

II
III 2,0

Примечания: 1). Большие значения [s]он для червяков с твёрдыми (³HRC 45) шлифованными и полированными витками, меньшие – в остальных случаях.

2). Для передач с расположением червяка вне масляной ванны следует уменьшить на 15%.

Таблица 7.4

Значения [s]Нmax и [s]Fmax

Группа материала [s]Нmax [s]Fmax
I 4´sт

0,8´s7

II 2´sт
III 1,65´sU 0,75´sU

Дата: 2019-05-29, просмотров: 181.