На основе расчета балки с заделанными концами. Включает большинство эффектов.
Запас прочности по контактной усталости
Где:
|
σ Hlim |
предел контактной усталости (значение для материала) |
|
|
F t |
касательная сила, действующая на зубья |
|
|
b w |
рабочая ширина зубчатого венца |
Запас прочности по усталости при изгибе
Где:
|
σ Flim |
предел усталости при сгибе (значение для материала) |
Проверка роста температуры
Устойчивость к повышенным температурам: Q od ≥ P z
Где:
|
Q od = ϑ D A k |
теплота, отведенная маслом |
|
|
ϑ D = t max - t 0 = 60o |
допустимый перепад температуры |
|
|
A |
поверхность, отводящая тепло, A ≈ 9 . 10 -5 a 1,85 для ребристой поверхности редуктора |
|
|
k |
коэффициент теплопередачи, k ≈ 6.6.10 -3 (1 + 0,4n 1 0,75 ) для редуктора с веерной и червячной передачей |
Проверка отклонения червячного вала
Если червяк установлен симметрично и имеет длину l = 2,5 b 1 :
Где:
|
|
Момент инерции |
|
|
Допустимое отклонение: |
||
|
y D ≈ 0,004 м |
закаленный червячный вал |
|
|
y D ≈ 0,01 м |
термообработанный червячный вал |
Расчеты коэффициентов
Z N ... коэффициент долговечности (для контакта)
1 ≤ ZN ≤ 1,8
Y N ... долговечность (для изгиба)
1 ≤ ZN ≤ 1,85
N Hlim , N Flim ... базовое число циклов нагрузки (свойство материала)
N K1,2 ... требуемое число циклов нагрузки (скорость)
N K2 = 60 L h n 2
Z L ... смазка
Z v ... окружная скорость
Z E ... механические свойства материала
Где:
| μ |
Коэффициент Пуассона (значение для материала) |
|
|
E |
модуль упругости (значение для материала) |
Z H ... форма сопряженных зубьев
Z ... длина контактных кривых
Y ... эффект профильного зацепления
|
для ε < 1: |
|
|
для ε≥ 1: |
|
Y ... направление спирали
Где:
|
Y β min = 1 - 0,25 ε≥ 0,75 |
Y F ... форма зуба (табличное значение)
|
Z V |
Y F |
|
20 |
1.98 |
|
22 |
1.93 |
|
25 |
1.95 |
|
27 |
1.8 |
|
30 |
1.76 |
|
33 |
1,7 |
|
36 |
1.62 |
|
40 |
1.55 |
|
45 |
1.48 |
|
50 |
1.45 |
|
60 |
1.4 |
|
80 |
1.34 |
|
100 |
1.3 |
|
150 |
1.27 |
|
300 |
1.24 |
K H ... дополнительные нагрузки (для контакта)
K H = K A K Hv K Hβ K Hα
K F ... дополнительные нагрузки (для изгиба)
K F = K A K Fv K Fβ K Fα
K A ... внешние динамические силы
Где:
|
K Hv = K Fv |
табличные значения |
|
|
|
нагрузка, действующая на один зуб |
|
|
|
неравномерное распределение нагрузки по ширине (при контакте) |
|
| Θ |
деформация червячного вала (табличное значение) |
|
|
|
неравномерное распределение нагрузки по ширине (при изгибе) |
|
|
|
||
|
h = 2 m |
