1 Исходные данные для проектирования привода следующие

P_I = Р_э.тр = 3,68 кВт;
P_II = P_Iη_м = 3,68·0,98 = 3,61 кВт;
P_III = P_IIη_ч.п = 3,61·0,8 = 2,89 кВт;
P_IV = P_IIIη_м = 2,89·0,98 = 2,83 кВт.
Вращающиеся моменты на валах привода:

T_II = T_Iη_м = 36,99·0,98 = 36,25 Н·м;
T_III = T_IIu_ч.пη_ч.п. = 36,25·14·0,8 = 406 Н·м;
T_IV = T_IIIη_м = 406·0,98 = 397,88 Н·м.

Сводная таблица результатов кинематического и силового расчета привода

Валы	I	II		III		IV
Передачи	муфта		червячная		муфта
η	0,98		0,8		0,98
и	1,0		14		1
п, мин^–1	950	950		67,9		67,9
ω, с^–1	99,4	99,4		7,1		7,1
Р, кВт	3,68	3,61		2,89		2,83
Т, Н·м	36,99	36,25		406		397,88

3 Расчет червячной передачи
Где исходные данные для расчета?
3.1 Коэффициенты режима работы определяются соответственно по формулам


3.2 Установление основных данных
Число витков червяка при u = 14 принимаем z₁ = 4.
Число зубьев червячного колеса определяется по формуле

Уточненное передаточное число определяется по формуле

Частота вращения вала червячного колеса определяется по формуле
Где формула?
Ориентировочная скорость скольжения в зацеплении определяется по формуле

3.3 Выбор профиля червяка и материала червячной пары

Основным фактором, определяющим выбор материала венца колеса, является скорость скольжения в зацеплении. Применение дефицитных высокооловянных бронз может быть оправдано только для ответственных передач со скоростями скольжения vск > 10 м/с, малооловянные бронзы применяют при 4 < vск < 10 м/с, безоло- вянные бронзы и латуни используют при vск < 4 м/с, чугуны – при vск < 2 м/с.
Принимаем архимедов червяк ZA из стали 20 с цементацией и закалкой до твердости 56...63 HRC, витки шлифованные и полированные. Учитывая, что vск < 4 м/с, принимаем в качестве материала червячного колеса безоловянную бронзу Бр.А9ЖЗЛ (отливка в кокиль) с характеристиками:
E₂ = (0,88...1,14)·10⁵ МПа; стр.85, проверьте
v₂ = 0,35; σ_т2 = 196...343 МПа; σ_в2 = 490...588 МПа.
Степень точности передачи при v_ск = 3,17 м/с – n_т = 8
Ориентировочный КПД передачи определяется по формуле

где f ^′ = tgφ^′ = tg2,4° = 0,0423 – приведенный коэффициент трения
в зацеплении;
φ' ≈ (3,0…3,5) – 0,92·lnv_ск = 3,5 – 0,92ln3.17 = 2,4° – приведенный угол трения
Мощность на валу червяка определяется по формуле
Где формула? P_III = 2,89 кВт.
Коэффициент диаметра червяка


Коэффициент нагрузки определяется по формуле

где - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине линии контакта вследствие деформации червяка
- коэффициент деформации червяка
v_ср=μ₁ = 0,93 –средняя относительная нагрузка.
n_T=8
Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку

3.4 Допускаемые контактные напряжения определяются по формуле

где, - исходное допускаемое напряжение материала червячного колеса при шлифованных и полированных червяках с твердостью HRC ≥ 45; v
C_v′ = 1 – 0,085v_ск = 1 – 0,085·3.17 = 0,731 – коэффициент, учитывающий влияние скольжения на заедание.

3.5 Определение основных размеров

Межосевое расстояние определяется по формуле

По ГОСТ 2144–76 принимаем a_w = 140 мм.
Расчетный модуль определяется по формуле

С учетом ГОСТ 2144–76 по табл. 9.4 принимаем m = 4 мм,
q = 12,5.
Коэффициент смещения

Коэффициент смещения рекомендуется принимать в пределах –1 ≤ х ≤ +1.
3.6 Геометрические параметры передачи
Червяк ZA
Делительный диаметр – d₁ = m·q = 4·12,5 = 50 мм.
Диаметр вершин витков – d_a1 = m·(q + 2) = 4·14,5 = 58 мм.
Диаметр впадин витков – d _{f 1} = m·(q – 2,4) = 4·10,1 = 40.4 мм.
Начальный диаметр – d_w1 = m·(q + 2х) = 4·13 = 52 мм.
Делительный угол подъема витка

Начальный угол подъема витка

Угол профиля витка в нормальном сечении червяка на начальном цилиндре

Длина нарезанной части червяка

где C₁ = 12.5, C₂ = 0,1 (см. табл. 9.8).