Проверка тела червяка на жесткость

Расчет тела червяка на жесткость под воздействием сил в за­цеплении выполняют с целью предотвращения недопустимой кон­центрации нагрузки в зоне контакта.

Прогибы от составляющих F_{t 1} и F_{r 1} в среднем между опорами червяка сечении, где находится наиболее важный участок зацеп­ления, имеют максимальные значения. Прогиб в этом сечении от
момента, создаваемого осевой силой F_a1, равен нулю (рис. 17.11, а).

Прогиб f червяка от результирующей радиальной силы R при-
водит к увеличению межосевого расстояния и увеличению радиуса
начального цилиндра червяка. Угол наклона витков на деформи-
рованном червяке уже не равен углу наклона зубьев червячного
колеса - правильность зацепления нарушена, что вызывает кон-
центрацию нагрузки в зацеплении.

Поэтому ограничивают прогиб f, мм, червяка в среднем сече-
нии допустимыми значениями [ f ] = (0,005...0,008)m (m- модуль
зацепления, мм):

где l - расстояние между опорами червяка, мм (в предварительных расчетах можно принимать l 0,9d₂); Е - модуль упругости мате­риала червяка, МПа; J _ф - фиктивный момент инерции (момент инерции цилиндрического стержня, эквивалентного червяку по деформации), мм⁴:

ЛЕКЦИЯ 20

ТЕМА 17 ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Материалы червяков и венцов червячных колес

Червяк и колесо должны обладать достаточной прочностью и ввиду значительных скоростей скольжения в зацеплении образо­вывать антифрикционную хорошо прирабатываемую пару.

Червяки изготовляют из среднеуглеродистых сталей марок 45, 50 или легированных сталей марок 40Х, 40ХН с поверхностной или объемной закалкой до твердости 45...54 НЯС и последующим шлифованием рабочих поверхностей витков. Хорошую работу пе­редачи обеспечивают червяки из цементуемых сталей марок 18ХГТ, 20Х с твердостью после закалки 56...63 НЯС.

Материалы зубчатых венцов червячных колес по мере убы­вания антизадирных и антифрикционных свойств и рекомендуе­мым для применения скоростям скольжения можно условно свести к трем группам.

Группа I. Оловянные бронзы (марок Бр010Ф1, Бр010Н1Ф1 и др.) применяют при высоких скоростях скольжения (v_cк= 5...25 м/с). Они обладают хорошими антизадирными свойствами, но имеют невысокую прочность.

Группа II. Безоловянные бронзы и латуни применяют при средних скоростях скольжения (до 3...5 м/с). Чаще других приме­няют алюминиевую бронзу марки БрА9Ж3Л. Эта бронза имеет высокую механическую прочность, но обладает пониженными антизадирными свойствами, поэтому ее применяют в паре с закален­ными (> 45 НЯС) шлифованными и полированными червяками.

Группа III. Серые чугуны марок СЧ 15, СЧ 20 применяют при малых скоростях скольжения (v_ск< 2...3 м/с) в механизмах с руч­ным приводом.

Для выбора материала колеса предварительно определяют ожидаемую скорость v _ск скольжения, м/с:

,

где n ₁ - частота вращения червяка, мин^-1; Т₂ - вращающий момент на колесе, Н x м.