Расчетная нагрузка. Коэффициент нагрузки

В реальной червячной передаче силы, действующие в зацеплении превышают теоретические из-за неизбежных ошибок изготовления червяков и червячных колес, а также из-за прогибов валов червяка и колеса под нагрузкой, что приводит к увеличению межосевого расстояния. Для учета указанных факторов используют расчетную нагрузку, получаемую умножением номинальной нагрузки на коэффициент нагрузки , больший единицы.

, (12.22)

где - коэффициент концентрации нагрузки по длине зубьев колеса,

- коэффициент динамичности.

Концентрация нагрузки в основном вызывается прогибом вала червяка, так как у него значительное расстояние между опорами, а диаметр выполняют относительно небольшим во избежание снижения КПД. Вследствие прогиба вала червяка нарушается правильное зацепление между витками червяка и зубьями колеса.

Начальный коэффициент концентрации (до приработки):

, (12.23)

где - максимальная погонная нагрузка по длине зубьев колеса, имеющая место вблизи торца зуба, ; - средняя погонная нагрузка; - дополнительная погонная нагрузка, вызванная прогибом червяка.

В первом приближении можно принять, что упругие перемещения оси вала червяка пропорциональны нагрузкам

,

где - среднее по длине зуба упругое перемещение; - дополнительное упругое перемещение от прогиба червяка, пропорциональное кубу расстояния между опорами червяка , которое приближенно принимают .

Начальный коэффициент концентрации нагрузки выражают следующей зависимостью:

, (12.24)

где - коэффициент деформации червяка, зависящий от и .

Зубья червячного колеса, изготовленные из антифрикционных материалов, хорошо прирабатываются. Приработка – это износ наиболее нагруженных участков зубьев, после чего нагрузка перераспределяется по зубу и становится более равномерной. При постоянной внешней нагрузке происходит полная приработка и концентрация нагрузки исчезает, при переменной нагрузке имеет место частичная приработка и зубья приобретают бочкообразную форму. Коэффициент концентрации нагрузки после приработки описывают выражением

. (12.25)

Здесь - коэффициент, учитывающий режим нагружения передачи

, (12.26)

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.

При постоянной нагрузке и .

Коэффициент динамичности учитывает ошибки изготовления червяка и червячного колеса, а также зависит от окружной скорости колеса . В связи с плавностью работы червячной передачи и невысокой окружной скоростью колеса (обычно ) принимают . При большей окружной скорости колеса определяют как для косозубых цилиндрических колес с твердостью поверхности .

Дата добавления: 2014-01-14