Допускаемые напряжения для цилиндрических червячных передач

Типовые отказы червячных передач

Для червячных передач характерны следующие виды отказов:

- выкрашивание рабочей поверхности зубьев колеса;

- заедание и износ;

- поломка зуба червячного колеса;

- заклинивание передач;

- поломка тела червяка;

- перегрев.

Для устранения этих неисправностей в работе червячной передачи применяют следующие виды расчетов:

1. Расчет на контактные напряжения по условию усталостного выкрашивания рабочей поверхности для оловянистых бронз или по условию заедания для других материалов венца колеса. (Пункты 1 и 2).

2. Расчет зубьев венца червячного колеса на изгиб (Пункт 3)

3. Проверка тела червяка на прочность и жесткость (Пункты 4 и 5)

4. Проверка червячной передачи на нагрев (Пункт 6)

1. Для оловянистых бронз при шлифованных червяках с твердостью поверхности

,

где - исходный предел прочности бронзы при циклов; - коэффициент, учитывающий интенсивность износа, зависящий от скорости в зацеплении (таблица 31); - эквивалентное число циклов нагружения, определяется в зависимости от характера и длительности действия нагрузки (по графику нагрузки). При твердости Н£45 HRC в этой формуле вместо коэффициента 0,9 следует брать коэффициент 0,7

Таблица 31

Допускаемые контактные напряжения [s_H] для без оловянистых бронз и чугунов

Материалы	[sH], МПа
Скорость скольжения, м/с.
колеса	червяка	0,25	0,5	1,0	2,0	3,0	4,0	6,0	³8,0
Бр А9ЖЗЛ Бр А10Ж4Н4А	Сталь закаленная HRC ³ 45
СЧ 15-32 СЧ 18-38	Сталь 20, 20Х цементированная и закаленная					-	-	-	-
СЧ 12-28 СЧ 15-32	Сталь 45 Улученная НВ £ 350					-	-	-	-
СV – коэффициент интенсивности износа	1,3	1,21	1,11	1,02	0,88	0,8

При постоянном режиме нагрузки (Т = const) по аналогии с расчетом для зубчатых передач

,

где n ₂ - частота вращения в минуту вала червячного колеса; - общее число часов работы передачи; - коэффициент суточной загрузки; - коэффициент годовой загрузки; - срок службы передачи в годах.

При переменном режиме нагрузки Т(var)

,

где - крутящий момент по валу колеса, соответствующий i-й ступени графика нагрузки (Н·м); - наибольший длительно действующий момент графика нагрузки; - время работы передачи в часах при действии крутящего момента ; - общее число часов работы передачи.

Если , то принимают .

2. Допускаемы контактные напряжения для без оловянистых бронз (МПа) и чугунов определяют из условий сопротивления заеданию и износу в зависимости от скорости скольжения (табл. 4) или по формулам:

для без оловянистых бронз: ,

для чугунов: .

Для предварительных расчетов значение скорости скольжения можно вычислить по формуле:

м/с.

Предельные допускаемые контактные напряжения при действии неучтенных пиковых нагрузок определяют проверочным расчетом на действие

для оловянистых бронз - ,

для без оловянистых бронз - ,

для чугунов - .

3. Допускаемые напряжения изгиба при длительной нереверсивной работе для бронзовых венцов:

, МПа.

Для реверсивных передач:

, МПа.

В этих формулах - пределы текучести и прочности бронз при растяжении.

- эквивалентное число циклов нагружения при расчете на изгиб, определяемое по графику нагрузки:

Допускаемое изгибное напряжение для чугунных колес

МПа – для нереверсивных передач,

МПа – для реверсивных передач.

Предельное допускаемое напряжение изгиба при проверке передачи на действие неучтенных пиковых нагрузок принимают

для бронз ,

для чугунов .

Дата добавления: 2013-12-13