61. Выбор допускаемых напряжений при расчете червячных передач.

Допускаемые контакт­ные напряжения при дли­тельной работе передачи опре­деляют для червячных колес в зави­симости от основной причины вы­хода из строя. Для материалов коле­са первой группы — оловянистых бронз — определяющим условием является сопротивление контактной усталости. В этом случае при шлифованных чер­вяках с твердостью поверхности более 45НRСэ

 

 - допускаемое напряжение при 10^7 циклов, C_v – коэффициент, учитывающий интенсивность износа, зависит от скорости скольжения.

Эквивалентное число циклов:

, вращающий момент на колесе, время работы при режиме i, частота вращения колеса в минуту при режиме i.

Для материалов второй и третьей групп:

Безоловянистых бронз

Чугунов

При проверке на пиковую контактную нагрузку:

Оловянистые бронзы:

Безоловянистые бронзы:

Чугуны:

Допускаемые напряжения изгиба при длительной работе для бронзовых колес нереверсивных передач:

Эквивалентное число циклов:

Допускаемые напряжения: для чугунных колес при нереверсивной работе

При реверсивной работе допускаемые напряжения снижают на 20%.

Предельные допускаемые напряжения изгиба при проверке на пиковую нагрузку принимают:

Для бронз

Для чугунов

 

62. Тепловой расчет  и  способы  охлаждения   червячных передач.

Значительное тепловыделение при работе червячной передачи вследствие трения скольжения и из-за плохих условий смазы­вания вызывает нагрев масла. Превышение предельной темпе­ратуры масла [t]_max приводит к снижению его вязкости и к опасности заедания в передаче. Современные смазочные мате­риалы сохраняют свои свойства до [t]_max~ 110° С. Расчет про­водят на основании уравнения теплового баланса для стаци­онарного теплового режима:

где W – кол-во теплоты, выделяющейся при непрерывной работе передачи за единицу времени:

где η – КПД, P₁ – мощность на червяке.

W₁ – кол-во теплоты, отводимое с поверхности корпуса передачи и через основание в единицу времени:

где KT – коэффициент теплоотдачи с поверхности корпуса, t - температуры масла и окружающей среды, A – поверхность теплоотдачи корпуса передачи (без учета площади основания), Ψ – коэффициент учитывающий теплоотвод через основание.

Если t_М > t_max, то предусматривают отвод избыточной теплоты. Этого достигают: оребрением корпуса (увеличивает­ся А), искусственной вентиляцией (возрастает К_Т), водяным охлаждением масла (снижается t_м). Расположение ребер выби­рают из условия лучшего их обтекания воздухом; при естест­венном охлаждении ребра располагают вертикально, при ис­кусственном — вдоль направления потока воздуха от вентиля­тора. Вентилятор устанавливают на валу червяка, так как его частота вращения выше, чем частота вращения вала колеса. Водяное охлаждение обеспечивает отвод большого количества тепла, но усложняет конструкцию.

 

63. Способы смазывания червячных   передач,   типы  смазочных материалов и их объемы.

По физическому состоянию смазочные материалы разделяют на жидкие (смазочные масла), пластичные, твердые и газооб­разные (масляный туман, очищенный воздух).

Смазочные масла являются основным смазочным материа­лом для машин. В зависимости от исходного продукта разли­чают нефтяные (минеральные), синтетические и жировые масла. В условиях жидкостного трения основной характерис­тикой смазочного масла является вязкость, которая характе­ризуется внутренним трением между слоями жидкости под действием сдвигающей силы. Различают динамическую и ки­нематическую вязкость. Динамическую вязкость μ, Па • с, ис­пользуют в расчетах, а кинематическую V, м²/с, — при произ­водстве масел. В литературе обычно приводят значение кине­матической вязкости масла при 40 °С (V₄₀), при 50 °С (V₅₀), при 100 °С (V₁₀₀). Связь вязкостей масла: μ = ρυ, где ρ — плотность смазочного масла (820+960 кг/м³).

Смазочные масла обеспечивают снижение трения и изна­шивания, а также температуры трущихся поверхностей путем усиленного теплоотвода. Различают группы масел: моторные, индустриальные, трансмиссионные, специализированные, гидравлические. Моторные масла предназначены для смазы­вания двигателей внутреннего сгорания. Трансмиссионные масла используют для смазывания агрегатов трансмиссий раз­личной техники, включая механические передачи. Индустри­альные масла применяют для смазывания промышленного оборудования и технологических машин. Названия специали­зированных масел свидетельствуют об их особом назначении (энергетические, авиационные и др. масла). Гидравлические масла применяют в качестве рабочих жидкостей в гидросис­темах.

Пластичные смазочные материалы (ПСМ) состоят из жид­кой основы (смазочное масло) и загустителя (обычно мыла жирных кислот). Загуститель образует жесткий полимерный каркас, в ячейках которого удерживается жидкое масло. При небольших нагрузках ПСМ ведет себя как твердое тело — не растекается, удерживается на наклонных и даже вертикаль­ных плоскостях. Наиболее распространенными ПСМ являют­ся солидол жировой, литол-24, ЦИАТИМ-201.

Твердые смазочные материалы (ТСМ) обеспечивают сма­зывание трущихся поверхностей при трении в экстремальных условиях (низкие или высокие температуры, вакуум), когда применение других смазывающих материалов невозможно. В качестве ТСМ используют коллоидальный графит, дисуль­фид молибдена.

Способы смазки: отдушины в корпусах редукторов, в закрытых передачах используют масляный туман, «капельница» с маслом над зацеплением передачи, ну и сами что-нибудь придумайте.