К РАСЧЕТУ ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ

Материалы для изготовления червячных колес

и их характеристики

Группа I. Оловянные бронзы, применяемые при скорости скольжения V_S ≥ 5 м/с.

Группа II. Безоловянные бронзы и латуни, применяемые при скорости скольжения V_S = 2…5 м/с.

Группа III. Мягкие серые чугуны, применяемые при скорости скольжения V_S < 2 м/с.

 

Таблица 25

Группа материала	Марка бронзы, чугуна	Способ отливки	σТ	σВ	σВИ	VS, м/с
Н/мм2
I	Бр010Н1Ф1 Бр010Ф1 Бр010Ф1	Центробежный В кокиль В песок			- - -	> 5 > 5 > 5
II	БрА9ЖЗЛ БрА9ЖЗЛ БрА9ЖЗЛ БрА10Ж4Н4	Центробежный В кокиль В песок В кокиль			- - - -	2…5 2…5 2…5 2…5
III	СЧ15 СЧ20	В песок В песок	-	-		< 2

Примечания: 1. Допускаемое напряжение при N_ц = 10⁷;

[σ]_НО = 0,75 σ_В для червяков с НВ ≤ 350;

[σ]_НО = 0,9 σ_В для червяков с НRC ≥ 45 (НВ > 350).

2. Для червяков применяют те же марки сталей, что и для зубчатых колес (см. табл.16).

 

Таблица 26

Допускаемые контактные и изгибные напряжения

Группа материала	Контактные напряжения, Н/мм2	Изгибные напряжения, Н/мм2
червяк с НВ ≤ 350	червяк с НВ > 350
I	[σ]Н = КHLСV [σ]НО	[σ]F = KFL[σ]F0
[σ]НО = 0,75 σВ	[σ]НО = 0,9 σВ	[σ]F0 = 0,25 σT + 0,08σВ
II	[σ]Н = [σ]НО – 25VS	[σ]F = KFL[σ]F0
[σ]НО = 250	[σ]НО = 300	[σ]F0 = 0,25 σT+0,08σВ
III	[σ]Н = 175 – 35 VS	[σ]F = KFL[σ]F0 [σ]F0 = 0,12 σВu

Примечание. Коэффициент интенсивности изнашивания зубьев

C_V = 1,66V_S^-0,352 или

V_S, м/с … 5 6 7 ≥ 8

С_V……….0,95 0,88 0,83 0,8.

 

 

Таблица 27

Значения [σ]_НО для червячных колес из условия

стойкости передачи к заеданию

Материалы	[σ]НО, МПа, при скорости скольжения Vs, м/с
венца червячного колеса	червяка	0,5
БрА9ЖЗЛ	сталь НRC > 45 (HB > 430)
БрА9Ж4Л	сталь НВ > 430
БрА10Ж4Н4Л	сталь НВ > 430
CЧ 12-28 или СЧ 15-32	СЧ 15-32 СЧ 18-36 СЧ 21-40					-	-	-

 

Таблица 28

Механические характеристики и значения [σ]_FO

для материалов червячных колес

Материал	Способ литья	σв, МПа	σт, МПа	Твердость червяка HRC<45(HB<430) [σ]FO	Твердость червяка HRC>45(HB>430) [σ]FO
неревер- сивная	ревер- сивная	неревер- сивная	ревер- сивная
Бр010Ф1	В землю
Бр010Ф1	В кокиль
Бр0ФН10	Центробежный
Бр05Ц5	В землю
БрА9Ж4	В землю
БрА9Ж4	В кокиль
СЧ10-26	В землю		-
СЧ15-32	В землю		-
СЧ18-36	В землю		-
СЧ25-40	В землю		-
БрА9ЖЗЛ	В кокиль

 

 

Таблица 29

Сочетание модулей m и коэффициентов q диаметра червяка

(ГОСТ 2144 - 76)

m, мм	q	m, мм	q
2,00	8,0; 10,0; (12,5); 15,5; 16,0; 20,0	6,30	8,0; 10,0; 12,5; 14,0; 16,0; 20,0
2,50	8,0; 10,0; (12,5); 16,0; 20,0	(7,00)	(12,0)
(3,00)	(10,0); (12,0)	8,00	8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0
3,15	8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0	10,00	8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0
(3,50)	(10,0); 12,0; 14,0	(12,00)	10,0
4,00	8,0; (9,0); 10,0; 12,0; 12,5; 16,0; 20,0	12,50	8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0
5,00	8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0	16,00	8,0; 10,0; 12,5; 16,0
(6,00)	(9,0); (10,0)

 

 

Таблица 30

Зависимости приведенного коэффициента трения f ' и угла трения ρ ' между червяком и колесом от скорости скольжения V_s

Vs, м/с	f '	ρ '
0,01	0,110…0,120	6o17´…6o51´
0,10	0,080…0,090	4o34´…5o09´
0,25	0,065…0,075	3o43´…4o17´
0,50	0,055…0,065	3o10´…3o40´
1,00	0,45…0,05	2o30´…3o10´
1,50	0,040…0,050	2o17´…2o52´
2,00	0,035…0,045	2o00´…2o35´
2,50	0,030…0,040	1o43´…2o17´
3,00	0,028…0,035	1o36´…2o00´
4,00	0,023…0,030	1o19´…1o43´
7,00	0,018…0,026	1o02´…1o29´
10,00	0,016…0,024	0o55´…1o23´

Примечание. Меньшее значение для оловянной бронзы; большее значение для безоловянной бронзы, латуни и чугуна.

Таблица 31

Коэффициент формы зуба Y_F для червячных колес

zV2
YF	1,98	1,88	1,85	1,8	1,76	1,71	1,64	1,61	1,55	1,48	1,45	1,4	1,34	1,3	1,27	1,24

 

Таблица 32

Площадь поверхности охлаждения корпуса редуктора

в зависимости от межосевого расстояния передачи

а w,мм
А, м2	0,19	0,24	0,36	0,43	0,54	0,67	0,8	1,0	1,2	1,4

Примечание. Коэффициент теплоотдачи К_Т = 12…18 Вт/(м²·С), а при обдуве вентилятором К_ТВ = 18…40 Вт/(м²·С).

Таблица 33

Формулы для определения основных размеров червячной передачи

и сил в зацеплении

Н а и м е н о в а н и е	Ф о р м у л а
Скорость скольжения	VS = 0,45·10-3 n1 · , (T2вН · м)
Модуль передачи	m = (1,5…1,7)aw/z2
Коэффициент диаметра червяка	q = 2aw/m-z2
Диаметр делительный червяка	d1 = qm
Высота головки витка (зуба)	ha = m
Высота ножки витка (зуба)	hf = 1,2m
Диаметр вершин витков	da1 = d1 +2m
Диаметр впадин	df1 = d1 – 2,4m
Длина нарезной части червяка при коэффициенте смещения Х < 0	в1= (10+5,5│x│+z1)m
Диаметр делительной окружности колеса	d2 = mz2
Диаметр окружности вершин зубьев	da2 = d2 + 2(1+x)m
Диаметр впадин	df2 = d2 – 2m(1,2 – x)
Диаметр колеса наибольший	dam2 ≤ da2 +6m/(z1+2)
Уточненное межосевое расстояние	aw = 0,5(d1 + d2)
Ширина зубчатого венца при z1 = 1 и 2 при z1 = 4	в2 = ψвааw ψва =0,355 ψва =0,315
Шаг зацепления	p = πm
Радиальный зазор	C = 0,2m
Угол подъема винтовой линии червяка	γ = arctg (z1/q+2x)
КПД передачи	0,95 tg γ/tg(γ+ρ/)
Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке	Ft2= Fa1 = 2T2/d2
Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе	Ft1 = Fa2 = 2T2/(ud1η)
Радиальная сила	Fr = Ft2tgα;