11.11. Расчет червячных передач на прочность

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:

.