При проектном расчете на контактную выносливость для червячной передачи со стальным червяком и бронзовым (чугунным) колесом межосевое расстояние () определяется из условия прочности по контактным напряжениям по формуле:
, (11.7)
где – допускаемое контактное напряжение, МПа; – крутящий момент на валу колеса, Н·мм.
Приняв и коэффициент смещения , формулу (11.7) приведем к виду:
. (11.8)
Найденное по формуле (11.8) значение межосевого расстояния округляют по ГОСТ 2144-93 до ближайшего стандартного значения:
1-й ряд: 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400 мм.
2-й ряд: 45; 56; 71; 90; 112; 140; 180; 224; 280; 355; 450; 500 мм.
Примечание – Значения ряда 1 следует предпочитать значениям ряда 2.
Затем с учётом формулы (11.1) выбирают стандартный модуль () и по формуле (11.2) находят соответствующее значение коэффициента диаметра червяка (). При принятых стандартных значениях , и определяют по формуле (11.3) коэффициент смещения (). Затем определяют остальные геометрические параметры передачи (см. табл. 11.4).
Проверочный расчет на контактную выносливость проводится по условию:
.
При проверочном расчете на контактную выносливость и на выносливость при изгибе коэффициент нагрузки уточняется по формуле (11.6).
Расчет на изгибную прочность для червячных передач является проверочным и выполняется по червячному колесу:
.
где – коэффициент формы зуба червячного колеса, определяемый в зависимости от эквивалентного числа зубьев (табл. 11.9).
Таблица 11.9 Коэффициент формы зуба червячного колеса
20 |
1,98 |
30 |
1,76 |
40 |
1,55 |
80 |
1,34 |
24 |
1,88 |
32 |
1,71 |
45 |
1,48 |
100 |
1,30 |
26 |
1,85 |
35 |
1,64 |
50 |
1,45 |
150 |
1,27 |
28 |
1,80 |
37 |
1,61 |
60 |
1,40 |
300 |
1,24 |
Лишь в редких случаях для открытых передач с ручным приводом, а также при большом числе зубьев червячного колеса для машинных приводов расчет по напряжениям изгиба может быть проектным:
.