Окружная сила в зацеплении (по (3.92), н

.

Значения коэффициента Y_FS, учитывающего форму зуба сателлита и концентрацию напряжений принимаем по табл. 3.11, интерполируя приведенные там данные: Y_FS = 3,60.

Значение коэффициента Y_β, учитывающего угол наклона зуба в косозубой передаче, для прямозубых передач Y_β = 1 .

Для прямозубых передач 9-й степени точности коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, Y_ε = 1,0.

Расчетное напряжение изгиба в зубьях сателлита (по (3.38), МПа,

.

Проверяем условие σ_F ≤ [σ]_F, 100,2 ≤ 191 – условие выполняется.

Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки

Для привода с асинхронным электродвигателем принимаем K_пер = T_max / Т_н. У выбранного нами электродвигателя АИР132S6 T_max / Т_н = 2,2 (см. табл. П.2).

Максимальное контактное напряжение σ_Hmax, МПа, определяем по формуле (3.42)

.

Допускаемое напряжение [σ]_{H max}, МПа,

[σ]_{H max} = 2,8 σ_т = 2,8 ∙ 640 = 1792 (см. табл. 3.1).

Проверяем условие: σ_{H max} ≤ [σ]_{H max}, 708 ≤ 1792 – условие выполняется.

Максимальное напряжение изгиба σ_Fmax, МПа, определяем по формуле (3.43):

.

Допускаемое напряжение [σ]_Fmax для стали с объемной термообработкой, МПа,

.

Условие σ_{F max} ≤ [σ]_{F max} выполняется и для шестерни, и для колеса.

Основные параметры рассчитанной передачи сводим в табл. 3.20.

Таблица 3.20

Основные параметры прямозубой планетарной передачи

Параметр	Шестерня a	Сателлит g	Колесо b
Модуль, мм	1,75
Угол наклона зубьев, β, град	0
Число зубьев	24	84	192
Ширина зубчатого венца, мм	33	30	33
Диаметр делительной окружности, мм	42,0	147,0	336,0
Диаметр окружности вершин, мм	45,5	150,5	339,5
Диаметр окружности впадин, мм	37,6	142,6	331,6

5. Расчет червячных передач

Передача состоит из червяка и червячного колеса. Передача движения происходит от червяка к зубчатому колесу специальной формы.

Червяки представляют собой одно- или многозаходные винты с витками резьбы определенной формы. По форме поверхности, на которой образуется резьба, червяки разделяют на цилиндрические (рис. 3.11) и глобоидные. По очертанию профиля витков в осевом сечении червяки бывают линейчатыми – архимедовы (ZA), эвольвентные (ZI) и конволютные (ZN); и нелинейчатыми, поверхность которых образуется конусом (ZK) или тором (ZT).

Рис. 3.11. Схема червячной передачи

Материалы червячных пар

Материалы червячных пар должны обладать антифрикционными свойствами, хорошей прирабатываемостью и повышенной теплопроводностью. Механические свойства материалов, удовлетворяющих этим требованиям невысоки.

Червяки

Эти детали испытывают гораздо больше циклов нагружения, чем червячные колеса, тело червяка испытывает большие напряжения изгиба и кручения. Вследствие этого, а также из-за высоких требований к жесткости червяки изготавливают из стали.

Червяки ответственных передач выполняют цементованными с закалкой ТВЧ до твердости HRC 56 … 63. После закалки червяки шлифуют и полируют до Ra 0,2. Наиболее употребляемый материал – сталь 18ХГТ. Могут быть использованы также и другие недорогие цементуемые стали.

Для передач, работающих с большими перерывами и редко испытывающих максимальные нагрузки, могут быть использованы червяки, у которых витки закалены при нагреве ТВЧ до твердости HRC 45 … 50. При такой термической обработке червяки сильно деформируются и приходится увеличивать припуски на шлифовку. В этом случае используются стали типа 40Х, 35ХМ, 40ХН.

Если червячная передача обслуживает не основной периодически работающий механизм, то червяки иногда выполняют улучшенными из сталей типа 45, 40ХН.

Червячные колеса

Венцы червячных колес изготавливают преимущественно из бронз, реже из чугунов. Оловянно-фосфористые бронзы отличаются хорошими противозадирными свойствами и считаются лучшим материалом для червячных колес, но вследствие высокой стоимости олова их применение ограничивают наиболее ответственными передачами с высокими скоростями скольжения v_ск = 5 … 25 м/с. При скоростях скольжения 2 … 5 м/с рекомендуют применять более доступные безоловянные бронзы (БрАЖ3Л, БрА10Ж4Н4Л и др.), которые обладают повышенными механическими характеристиками (НВ, σ_в), но имеют пониженные противозадирные свойства. Применение червячных колес из серого чугуна также лимитируется заеданием и допускается только для тихоходных малонагруженных передач при скорости скольжения не более 2 м/с.

Исходные данные для расчета: Т₂ – вращающий момент на колесе, Н · м; n₂ – частота вращения колеса, мин^–1; и – передаточное число; L_h – время работы передачи (ресурс), ч.

Для силовых передач следует применять эвольвентные и нелинейчатые червяки.

В червячной передаче работоспособность всегда лимитирует червячной колесо. Поэтому вид материала, расчетная нагрузка и режим работы определяются только для этого элемента.