Техническое задание. Привод к шнеку-смесителю с двигателем мощностью Р =2,2 кВт и частотой вращения п =1460 мин^-1 состоит из червячного редуктора с передаточным числом u_зп = 16 и плоскоременной передачи с передаточным числом u_оп = 2. Момент на тихоходном валу Т₂ = 353,8 Н м, его угловая скорость ω₂ = 4,77 рад/с. Срок службы привода L_h= 10000 ч. Выбрать материалы червячной передачи и определить допускаемые контактные и изгибные напряжения.

1. Выбираем марку стали для червяка и определяем ее механические характеристики.

При мощности Р = 2,2 кВт червяк изготовляется из стали 40Х (см табл. 2.4) с твердостью >45 HRC_э. Термообработка – улучшение и закалка ТВЧ. По табл. 2.5 для стали 40Х определяем: твердость 45…50 HRC_э,   σ_в = 900 Н/мм²,   σ_т=750 Н/мм².

2. Определяем скорость скольжения v_S,м/с:

v_S= .

3. В соответствии со скоростью скольжения по табл. 2.8 из группы II принимаем сравнительно дешевую бронзу БрА10Ж4Н4, полученную способом центробежного литья; σ_В = 700 Н/мм²;   σ_т = 460 Н/мм².

4. Для материала венца червячного колеса по табл. 2.8 определяем до­пускаемые контактные [σ]_H,Н/мм² и изгибные [σ]_F , Н/мм² напряжения:

а) при твердости витков червяка 45 HRC_э   [σ]_н = 300 – 25v_s ; [σ]_н = 300 – 25·2,32 = 242 Так как червяк расположен вне масляной ванны, то [σ]_н уменьшаем на 15 %:

[σ]_н = 242·0,85 = 205,7;

б) коэффициент долговечности

K_FL = .

Для нереверсивной передачи:

[σ]_F = (0,08 · 700 + 0,25 · 460) 0,69 = 118.