Диаметр делительной окружности червячного колеса

Диаметр делительной окружности червячного колеса

Приведем формулу определения контактной прочности к удобному для нас виду. Ведем расчет зубчатой передачи в новых единицах, подставляя мощность в Вт, модуль в мм, вместо угловой скорости [рад/с]-частоту вращения [об/мин]. Итак, преобразуем для подстановки в формулу — m/1000 [м],2·π·n к /60 [рад/с]. Так как справочные таблицы для допускаемых напряжений у нас в кГ/мм 2 , то, используя равенство 9,8 Вт = 1 кГ·м/с, преобразуем полученное выражение в кГ/мм 2 . Тогда формула для рассчета зубчатого колеса на контактную прочность примет вид: τ с = [(В/z к ) 2 ·N к ·K·8·60·1000 3 / (2·π·n к ·m 3 ·q)] ½ / [9,8·1000 2 ] с ,

П ри выборе материала учитывают скорость скольжения v с червяка относительно колеса и нагрузку. При высоких скоростях (5 ÷ 25 м/с) выбирают сочетание стального закаленного, шлифованного и полированного червяка с бронзовым венцом колеса (центр колеса обычно выполняют из чугуна). При больших нагрузках червяки изготавливают из сталей марок 45 и 50 по ГОСТ 1050, из марок сталей 35 по ГОСТ 1050 и Ст.3 по ГОСТ 380. Венцы колес при высоких скоростях (5 ÷ 30 м/с) выполняют из бронз: в соответствии с ранее применявшимися обозначениями марки материала — оловянистой — Бр.ОФ 10-1 и оловяноникелевой Бр.ОНФ 11-4-3; с учетом новых обозначений — оловянно-фосфористых бронз БрО10Н1Ф1, БрО10Ф1, оловянно-цинковой бронзы БрО5Ц5С5. Содержание олова тем выше, чем больше Vc и продолжительность работы передачи. При средних скоростях ( 45). При малых скоростях скольжения (менее 2 м/с) и больших диаметрах колес допустимо применять чугуны марок СЧ15, СЧ20. Для твердых алюминиевожелезистых бронз допускаемые контактные напряжения выбирают из условий сопротивления заеданию в зависимости от скорости скольжения червяка.

И.Я. Левин «Справочник конструктора точных приборов»,Государственное научно-техническое издательство, М.,1962г.

Д.Н. Решетилов «Детали машин»,М.:Машиностроение, 1974г

web-сайт «ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ» Контактная информация (e-mail): nomogramka@gmail.com

Copyright © 2005-2017 г. Все права защищены.

Видео:Расчет червячной передачи.Расчет червячного колеса.Чертеж червячного колесаСкачать

Расчет червячной передачи.Расчет червячного колеса.Чертеж червячного колеса

Детали машин

Видео:Модуль шестерни и параметры зубчатого колесаСкачать

Модуль шестерни и параметры зубчатого колеса

Червячные передачи

Что такое «червячная передача»?

Червячная передача – это зубчато-винтовая передача, движение в которой преобразуется по принципу винтовой пары с присущим ей повышенным скольжением.

Червячные передачи применяют для передачи вращательного движения между валами, оси которых перекрещиваются в пространстве. Наиболее часто угол перекрещивания Θ составляет 90°. Ведущим (в большинстве случаев) является червяк, представляющий собой зубчатое колесо с малым числом ( z1 = 1. 4) зубьев (витков) , похожее на винт Архимеда с трапецеидальной или близкой к ней по форме резьбой.
Червячное колесо выполняется косозубым. Для увеличения длины контактных линий в зацеплении с червяком зубья червячного колеса в осевом сечении имеют форму дуги.

Классификация червячных передач

В зависимости от формы внешней поверхности червяка передачи бывают с цилиндрическим (Рис. 1,а, б) или с глобоидным (Рис. 1,в) червяком.
Качественные показатели глобоидной передачи выше, поскольку она имеет повышенный КПД и более высокую несущую способность. Однако, червячная передача с глобоидным червяком сложнее в изготовлении, сборке и очень чувствительна к осевому смещению червяка, вызываемому, например, изнашиванием подшипников. На практике чаще всего применяют передачи с цилиндрическими червяками.

Диаметр делительной окружности червячного колеса

В зависимости от характера винтовой поверхности червяка различают линейчатые и нелинейчатые червяки .

Линейчатые винтовые поверхности образуются винтовым движением прямой линии, нелинейчатые – винтовым движением заданной кривой. Линейчатые винтовые поверхности проще в изготовлении, поэтому они распространены более широко.

В зависимости от профиля винтовой поверхности червяка червячные передачи бывают с эвольвентными, архимедовыми, конволютными и нелинейчатыми червяками. Получение того или иного вида винтовой поверхности у витков червяка зависит от способа нарезания.

Нарезание линейчатых винтовых поверхностей осуществляют на универсальных токарно-винторезных станках, когда прямолинейная кромка резца воспроизводит эвольвентную, конволютную или архимедову поверхность.

Эвольвентный червяк получают при установке прямолинейной кромки резца в плоскости, касательной к основному цилиндру с диаметром dh . Левую и правую стороны витка нарезают соответственно резцами.
В торцовом сечении (сечении, перпендикулярном оси червяка) профиль витка червяка очерчен эвольвентой, в осевом сечении – криволинейный (выпуклый) .
Эвольвентный червяк представляет собой цилиндрическое косозубое колесо эвольвентного профиля с числом зубьев, равным числу витков червяка, и с большим углом наклона зубьев.

Диаметр делительной окружности червячного колеса

С целью получения высокой поверхностной твердости витков и повышения тем самым качественных показателей передачи применяют термическую обработку с последующим шлифованием рабочих поверхностей витков. Эвольвентные червяки могут быть с высокой точностью прошлифованы плоской поверхностью шлифовального круга.
Производительные способы нарезания и простота шлифования обусловливают высокую технологичность эвольвентных червяков.

Архимедов червяк получают при расположении режущих кромок резца в плоскости, проходящей через ось червяка. Архимедовы червяки имеют в осевом сечении прямолинейный профиль с углом 2α , равным профильному углу резца. В торцовом сечении профиль витка очерчен архимедовой спиралью.
Боковые поверхности витков архимедовых червяков могут быть прошлифованы только специально профилированным по сложной кривой шлифовальным кругом. Поэтому упрочняющую термообработку и последующее шлифование не выполняют и применяют архимедовы червяки с низкой твердостью в тихоходных передачах с невысокими требованиями к нагрузочной способности и ресурсу.

Конволютный червяк получают при установке режущих кромок резца в плоскости, касательной к цилиндру с диаметром dx (0 и нормальной к оси симметрии впадины. В этой плоскости червяки имеют прямолинейный профиль впадины.
Конволютные червяки имеют в осевом сечении выпуклый профиль, в торцовом сечении профиль витка очерчен удлиненной эвольвентой.

Недостатком передач с конволютными червяками является сложная форма инструмента для шлифования червяков и невозможность получения точных фрез для нарезания зубьев червячных колес.
Передачи с конволютными червяками так же, как и с архимедовыми, имеют ограниченное применение, в основном в условиях мелкосерийного производства.

Нелинейчатые червяки нарезают дисковыми фрезами конусной или тороидальной формы. Витки таких червяков во всех сечениях имеют криволинейный профиль: в сечении, нормальном к оси симметрии впадины, выпуклый, в осевом сечении – вогнутый (рис. 3) .

Рабочие поверхности витков нелинейчатых червяков с высокой точностью шлифуют конусным или тороидным кругом. Передачи с нелинейчатыми червяками характеризует повышенная нагрузочная способность, их считают перспективными.

Для силовых передач следует применять эвольвентные и нелинейчатые червяки.

В зависимости от направления линии витка червяка червячные передачи бывают с правым (предпочтительнее для применения) и левым направлением линии витка.

Диаметр делительной окружности червячного колеса

Червячные передачи различаются, также, по расположению червяка относительно колеса – с нижним, верхним и боковым расположением.
Наиболее распространены передачи с нижним или верхним расположением червяка, при этом верхнее расположение червяка предпочтительнее в скоростных передачах, поскольку при такой конструкции меньше разбрызгивается смазка.
Червячные передачи с нижним расположением червяка обычно применяют при картерном способе смазывания и при окружной скорости червяка v15 м/сек.
Боковое расположение червяка относительно колеса чаще всего диктуется рациональностью компоновки передачи.

Червячные передачи могут быть выполнены в закрытом и открытом исполнении . Открытые червячные передачи применяются в малоответственных узлах, ручных приводах, при невысоких скоростях и передаваемых нагрузках.

Достоинства червячных передач

К основным достоинствам червячных передач можно отнести возможность изменять в существенных интервалах величину передаваемого крутящего момента или частоты вращения валов, а также тормозящие свойства этой передачи, позволяющие использовать ее в различных лебедках и грузоподъемных механизмах без специальных тормозных устройств.

В целом можно отметить следующие положительные свойства червячных передач:

  • Возможность получения большого передаточного числа и в одной ступени (до 80 и более) .
  • Компактность и сравнительно небольшая масса конструкции.
  • Плавность и бесшумность работы.
  • Возможность получения самотормозящей передачи, т.е. допускающей движение только от червяка к колесу и имеющей высокое сопротивление обратному движению. Самоторможение червячной передачи позволяет выполнить механизм без тормозного устройства, препятствующего вращению колес (например, под действием силы тяжести поднимаемого груза) .
  • Возможность получения точных и малых перемещений (это свойство червячной передачи широко используется в приборостроении) .

Недостатки червячных передач

Наиболее существенный недостаток червячных передач — значительные потери передаваемой мощности на трение и, соответственно, невысокий КПД и повышенный износ деталей.

К отрицательным свойствам червячных передач можно отнести следующее:

  • Сравнительно низкий КПД вследствие повышенного скольжения витков червяка по зубьям колеса и значительное в связи с этим выделение теплоты в зоне зацепления.
  • Необходимость применения для венцов червячных колес дорогих антифрикционных материалов (чаще всего – сплавы меди) .
  • Повышенное изнашивание и склонность к заеданию.
  • Необходимость регулирования зацепления (средняя плоскость венца червячного колеса должна совпадать с осью червяка) .

Качество и работоспособность червячной передачи во многом зависят от формы, твердости, шероховатости и точности изготовления винтовой поверхности витка червяка.

Применение червячных передач

Червячные передачи широко применяют в транспортных и подъемно–транспортных машинах при небольших и средних мощностях (механизм подъема лифта, лебедки, тали, трансмиссии транспортных машин, рулевые механизмы автомобилей и др.), а также с целью получения малых и точных перемещений (делительные устройства станков, регулировочные устройства тормозных механизмов автомобилей, механизмы настройки, регулировки и др.).

Применение червячных передач для передачи мощности более 200 кВт считается неэкономичным из-за сравнительно низкого КПД и необходимости в эффективном охлаждении червячной пары.
Вследствие отмеченных недостатков нерационально применять червячные передачи в условиях непрерывного действия при мощностях более 30 кВт. При работе в повторно–кратковременных режимах они могут оказаться эффективными и при больших мощностях.

Геометрия червячной передачи

Геометрические размеры червяка и колеса определяют по формулам, аналогичным формулам для зубчатых колес. В червячной передаче расчетным является осевой модуль червяка m , равный торцовому модулю червячного колеса. Значения осевого модуля червяка (в мм) выбирают из ряда: . 4; 5; 6,3; 8.

Диаметр делительной окружности червячного колеса

Основными геометрическими размерами червяка являются (рис. 4) :

делительный диаметр , т.е. диаметр такого цилиндра червяка, на котором толщина витка равна ширине впадины:

где: q – число модулей в делительном диаметре червяка или коэффициент диаметра червяка. С целью сокращения номенклатуры зуборезного инструмента значения q стандартизованы: 8; 10; 12,5; 16; 20.

расчетный шаг червяка :

где: z1 – число витков червяка: 1, 2 или 4 ( z1 = 3 стандартом не предусмотрено);

у гол профиля α : для эвольвентных, архимедовых и конволютных червяков α = 20° ;
для червяков, образованных тором, α = 22° ;

диаметр вершин витков :

диаметр впадин витков :

Диаметр делительной окружности червячного колеса

делительный угол подъема линии витка (см. рис. 5) :

длина нарезанной части: –b1 .

Для червяка в передаче со смещением дополнительно вычисляют:

диаметр начального цилиндра ( начальный диаметр) :

где х – коэффициент смещения.

угол подъема линии витка на начальном цилиндре :

где х – коэффициент смещения.

Геометрические размеры венца червячного колеса

Зубья на червячном колесе чаще всего нарезают червячной фрезой, которая представляет собой копию червяка, с которым будет зацепляться червячное колесо. Только фреза имеет режущие кромки и несколько больший (на двойной размер радиального зазора в зацеплении) наружный диаметр.

Основные геометрические размеры венца червячного колеса определяют в среднем его сечении.
Делительный d2 и совпадающий с ним начальный dwi диаметр колеса при числе z2 зубьев (рис. 4) :

Межосевое расстояние червячной передачи :

Червячные передачи со смещением выполняют в целях обеспечения стандартного или заданного значения межосевого расстояния. Осуществляют это, как и в зубчатых передачах, смещением на хm фрезы относительно заготовки при нарезании зубьев колеса (рис. 6) :

Для стандартных редукторов aw : . 80, 100, 125, 140, 160.

Диаметр делительной окружности червячного колеса

Для нарезания зубьев колес в передачах со смещением и без смещения используют один и тот же инструмент. Поэтому нарезание со смещением выполняют только у колеса.
При заданном межосевом расстоянии коэффициент смещения инструмента.
Значения коэффициента х смещения инструмента выбирают по условию неподрезания и незаострения зубьев. Предпочтительны положительные смещения, при которых одновременно повышается прочность зубьев колеса.

Рекомендуют для передач с червяком:
– эвольвентным 0 ≤ х ≤ 1 (предпочтительно х = 0,5) ;
– образованным тором 1,0 ≤ х ≤ 1,4 (предпочтительно x = 1,1–1,2) .

Диаметр вершин зубьев (рис. 6) :

Диаметр впадин зубьев :

Наибольший диаметр червячного колеса :

где k = 2 для передач с эвольвентным червяком; k = 4 для передач, нелинейчатую поверхность которых образуют тором.

Ширина b2 венца червячного колеса зависит от числа витков червяка:

Червячное колесо является косозубым с углом yw наклона зуба.
Условный угол 2δ обхвата для расчета на прочность находят по точкам пересечения окружности диаметром (da1 – 0,5т) с линиями торцов венца червячного колеса.

Видео:Что такое МОДУЛЬ шестерни? Ты ТОЧНО поймешь!Скачать

Что такое МОДУЛЬ шестерни? Ты ТОЧНО поймешь!

Диаметр делительной окружности червячного колеса

Классификация червячных передач. По исполнению червячные передачи различают четыре вида по расположению червяка относительно червячного колеса, а также разделяются на открытые и закрытые (рис. 89).

Диаметр делительной окружности червячного колеса

Диаметр делительной окружности червячного колеса

Диаметр делительной окружности червячного колеса

Диаметр делительной окружности червячного колеса

Рис. 89. Классификация червячных передач по расположению червяка: а – с нижним расположением червяка, б – с верхним расположением червяка, в – с боковым расположением червяка, г – с вертикальным расположением чкервяка.

По назначению червячные передачи делятся на кинематические и силовые. По форме наружной поверхности червяка различают два основных вида червячных передач: цилиндрические, или просто червячные передачи (с цилиндрическими червяками) и глобоидные (с глобоидными червяками). В зависимости от формы профиля резьбы цилиндрических червяков различают червяки: архимедовы (Диаметр делительной окружности червячного колеса), конволютные (Диаметр делительной окружности червячного колеса), эвольвентные (Диаметр делительной окружности червячного колеса) и с вогнутым профилем витков (рис. 90).

Диаметр делительной окружности червячного колеса

Диаметр делительной окружности червячного колеса

Диаметр делительной окружности червячного колеса

Диаметр делительной окружности червячного колеса

Рис.90. Классификация по форме профиля червяка: а – цилиндрический архимедов, б – глобоидный, в – цилиндрический эвольвентный, г — с вогнутым профилем витков.

Назначение. Червячные передачи относится к механическим передачам зацепления с непосредственным контактом и предназначены для передачи вращательного движения между скрещивающимися валами (с углом, как правило 900) при необходимости реализации больших передаточных чисел (Диаметр делительной окружности червячного колеса). Червячная передача состоит из винта, называемого червяком, и червячного колеса, представляющего собой разновидность косозубого зубчатого колеса. Резьба червяка может быть однозаходной или многозаходной, а также правой или левой. Наиболее распространена правая резьба с числом заходов zx = 1. 4.

Преимущества. Возможность передачи вращения между скрещивающимися валами и получения больших передаточных чисел в малых габаритах одной пары зацепления. Плавность и бесшумность работы. Компактность и простота эксплуатации. Возможность самоторможения. Высокая кинематическая точность.

Недостатки. Относительно низкий КПД. Большие потери мощности, что не позволяет использовать для передачи больших нагрузок и мощностей. Повышенный износ и склонность к заеданию контактирующих поверхностей. Необходимость применения дорогостоящих антифрикционных материалов и режущих инструментов, что повышает стоимость передачи относительно зубчатых.

Сферы применения. Червячные передачи применяются при мощности до 60кВт, в некоторых случаях до 200кВт, при передаточном числе Диаметр делительной окружности червячного колесас КПД Диаметр делительной окружности червячного колеса. Наибольшее распространение получили червячные передачи в приводах электротранспорта, подьемнотранспортных механизмах, лебедках любых типов, кинематических приводах делительных механизмов станков и механизмов.

Геометрический расчет. Для червяков и колес червячных цилиндрических передач модуль т, мм, нормализован по ряду: 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0.

Передаточное отношение передачи

Диаметр делительной окружности червячного колеса, (15.1)

где Диаметр делительной окружности червячного колеса— соответственно, число витков (заходов) червяка и зубьев колеса.

Число витков червяка принимают в зависимости от передаточного отношения передачи:

Диаметр делительной окружности червячного колесапри Диаметр делительной окружности червячного колеса;

Диаметр делительной окружности червячного колесапри Диаметр делительной окружности червячного колеса;

Диаметр делительной окружности червячного колесапри Диаметр делительной окружности червячного колеса

Для червячных передач номинальные значения передаточных чисел и стандартизованы ГОСТ2185 — 66 Номинальные значения передаточных чисел и для червячных редукторов следующие:

1-й ряд 1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0;12,5; 16; 20.

2-й ряд 1,12; 1,40; 1,80; 2,24; 2,80; 3,55; 4,5; 5,6; 7,1; 9,0; 11,2; 14; 18; 22,4.

При выборе стандартных параметров первый ряд предпочтительнее второго, а принятые значения передаточных чисел для червячных передач не должны отличаться от расчетных не более чем на 4%.

Для червячных цилиндрических передач с углом скрещивания осей червяка и колеса, равным 90° по ГОСТ 2144 — 76 нормализованы: делительные углы подъема витков червяка, длина червяка и межосевые расстояния:

1-й ряд Диаметр делительной окружности червячного колеса40;50;63;80;100;125; 160; 200; 250; 315; 400; 500.

2-й ряд Диаметр делительной окружности червячного колеса— — — — — — 140; 180; 225; 280; 355; 450.

Размеры червячного колеса определяются по таким же расчетным зависимостям как для зубчатых колес. Для унификации стандартного инструмента, применяемого при нарезании червяков и червячных колес, отношение делительного диаметра Диаметр делительной окружности червячного колесачервяка к расчетному модулю т, называемое коэффициентом диаметра червяка q, нормализуют по ГОСТ 19672 — 74 в пределах Диаметр делительной окружности червячного колеса= 6,3. 25. Рекомендуется принимать Диаметр делительной окружности червячного колеса, при этом Диаметр делительной окружности червячного колеса.

Стандартом установлено два ряда значений коэффициентов диаметра червяка q:

1-й ряд 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25;

2-й ряд 7,5; 9; 11,2; 14; 18; 22,4.

В мелкомодульных передачах коэффициент диаметра червяка q рекомендуется брать больше, так как червяки в них могут оказаться недостаточно жесткими.

Тангенс делительного угла подъема витков червяка и угла наклона зубьев колеса

Диаметр делительной окружности червячного колеса. (15.2)

Значения делительного угла подъема витков червяка в зависимости от его параметров приведены в таблице 15.1.

Таблица 15.1 Делительный угол подъема витков червяка

Основные геометрические параметры червячной передачи без смещения показаны на рис. 91 определяются по зависимостям:

— делительные и начальные диаметры червяка и колеса:

Диаметр делительной окружности червячного колеса, (15.3)

Диаметр делительной окружности червячного колеса; (15.4)

— диаметры вершин червяка и колеса:

Диаметр делительной окружности червячного колеса, (15.5)

Диаметр делительной окружности червячного колеса; (15.6)

— диаметры впадин червяка и колеса:

Диаметр делительной окружности червячного колеса, (15.7)

Диаметр делительной окружности червячного колеса. (15.8)

Диаметр делительной окружности червячного колеса

Рис. 91. Геометрические параметры червячной передачи

В червячной передаче без смещения высота зубьев и витков

Диаметр делительной окружности червячного колеса. (15.9)

Для передачи без смещения делительное межосевое расстояние а и межосевое расстояние aw:

Диаметр делительной окружности червячного колеса, (15.10)

Модуль червячного зацепления проверяется по зависимости

Диаметр делительной окружности червячного колеса. (15.11)

Наибольший диаметр червячного колеса определяется по формуле

Диаметр делительной окружности червячного колеса. (15.12)

Условный угол обхвата Диаметр делительной окружности червячного колесачервяка венцом зубчатого колеса определяется из условия:

Диаметр делительной окружности червячного колеса. (15.13)

Длина нарезанной части червяка принимают:

при Диаметр делительной окружности червячного колесаи 2 Диаметр делительной окружности червячного колеса;

при Диаметр делительной окружности червячного колесаи 4 Диаметр делительной окружности червячного колеса. (15.14)

Ширина венца зубчатого колеса

при Диаметр делительной окружности червячного колесаДиаметр делительной окружности червячного колеса;

при Диаметр делительной окружности червячного колесаДиаметр делительной окружности червячного колеса.

Остальные размеры зубчатого колеса принимаются такими как для зубчатых колес. Смещение цилиндрической червячной передачи с архимедовым червяком осуществляется только за счет колеса, размеры червяка, за исключением диаметра начального цилиндра, не изменяются. Предельное значение коэффициента смещения при отсутствии подрезания и заострения зубьев червячного колеса рекомендуется принимать Диаметр делительной окружности червячного колеса. Отрицательного смещения следует избегать из-за снижения прочности зубьев на изгиб.

Минимальное число зубьев колеса в силовой червячной передаче принимают =26. 28. При выборе и в зависимости от передаточного числа и необходимо иметь в виду, что для передачи без смещения во избежание подрезания зубьев колеса должно быть z2 > 28.

Кинематический и силовой расчеты. Векторы окружных скоростей червяка Диаметр делительной окружности червячного колесаи v2 червячного колеса составляют между собой такой же угол, как угол, под которым перекрещиваются валы передачи, т. е. обычно угол, равный 90°. Каждая из скоростей определяется по соответствующей формуле:

Диаметр делительной окружности червячного колеса,

Диаметр делительной окружности червячного колеса. (15.15)

От окружной скорости колеса зависит выбор степени точности передачи. Из 12 степеней точности изготовления червячных передач, регламентируемых ГОСТ 13675-68 для силовых передач предусмотрены 5, 6, 7, 8 и 9-я степени точности. В общем машиностроении чаще всего пользуются 7, 8 и 9-й степенями точности. Выбор степени точности червячной передачи в зависимости от окружной скорости колеса Диаметр делительной окружности червячного колеса, обработки червяка и колеса и области применения передачи можно производить по табл. 15.2.

Таблица 15.2. Степени точности червячных передач

Окружная скорость колеса υ, м/с, не более

Червяк закален, отшлифован и отполирован. Колесо нарезают шлифованными червячными фрезами. Обработка под нагрузкой

Передачи с повышенными скоростями и малым шумом, высокими требованиями к габаритам

Червяк с НВ≤350 нешлифованный. Колесо нарезают нешлифованной червячной фрезой или «летучкой». Обработка под нагрузкой

Передачи среднескоростные со средними требованиями к шуму, габаритам и точности

Червяк с НВ≤350 нешлифованный. Колесо нарезают любым способом

Передачи низкоскоростные, кратковременно работающие, и ручные с пониженными требованиями

Скорость скольжения представляет собой геометрическую разность этих скоростей и определяется по формуле

Диаметр делительной окружности червячного колеса, (15.16)

или по зависимости

Диаметр делительной окружности червячного колеса. (15.17)

Выбор материала червячного колеса в основном зависит от скорости скольжения витков резьбы червяка по зубьям колеса.

Сила взаимодействия между витками резьбы червяка и зубьями червячного колеса может быть разложена на три взаимно перпендикулярные составляющие: окружную, осевую и радиальную силы. Окружная сила червяка Диаметр делительной окружности червячного колеса, равная и направленная противоположно осевой силе колеса Диаметр делительной окружности червячного колеса:

Диаметр делительной окружности червячного колеса. (15.18)

Окружная сила Диаметр делительной окружности червячного колесаколеса равна осевой силе червяка Диаметр делительной окружности червячного колеса, но направлена противоположно ей:

Диаметр делительной окружности червячного колеса. (15.19)

Радиальная сила Диаметр делительной окружности червячного колесадля червяка и колеса

Диаметр делительной окружности червячного колеса, (15.20)

где Диаметр делительной окружности червячного колесастандартный угол профиля витков червяка.

Коэффициент полезного действия червячного редуктора при ведущем червяке с учетом потерь в зацеплении, в опорах и наразбрызгивание и перемешивание масла

Диаметр делительной окружности червячного колеса, (15.21)

Коэффициент полезного действия червячного редуктора при ведущем колесе с учетом изменения направления сил трения

Диаметр делительной окружности червячного колеса. (15.22)

Значения коэффициента трения, а следовательно и приведенного угла трения принимается в зависимости от скорости скольжения в передаче. Приведенные углы трения при работе червячного колеса из оловянистой бронзы по стальному червяку даны в табл.15.3.

Таблица 15.3 Приведенные углы трения

φ’

φ’

Критерии работоспособности. Учитывая виды повреждений основными критериями работоспособности червячной передачи являются контактная и изгибная прочность зубьев червячного колеса. В связи с тем что поверхностное разрушение зубьев колеса зависит от контактных напряжений, а поломка — от напряжений изгиба, зубья червячных колес, так же как и зубья зубчатых колес, рассчитывают на прочность по контактным напряжениям и напряжениям изгиба. При проектировочном расчете червячных передач редукторов определяют требуемое по условию контактной прочности межосевое расстояние передачи; затем проверяют зубья колеса на изгиб. В большинстве случаев оказывается, что расчетные напряжения изгиба значительно ниже допускаемых. Лишь в случае мелко — модульного зацепления при большом числе зубьев колеса (z2 > 100) может оказаться, что прочность на изгиб недостаточна. При этом приходится изменить размеры зацепления и вновь производить проверку. Помимо указанных расчетов для червячных передач выполняют расчет червяка на жесткость и тепловой расчет червячного редуктора.

Проектные расчеты червячных передач.

Расчет зубьев на контактную прочность. При проектировочном расчете зубьев червячных колес на контактную прочность определяется межосевое расстояние передачи:

Диаметр делительной окружности червячного колеса, (15.23)

где Диаметр делительной окружности червячного колеса— коэффициент концентрации нагрузки, которым определяется неравномерность распределения нагрузок по длине контактных линий в результате погрешностей в зацеплении и деформации зубьев колеса и витков резьбы червяка, Диаметр делительной окружности червячного колеса— коэффициент динамической нагрузки, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении, Диаметр делительной окружности червячного колеса— допускаемые контактные напряжения, Диаметр делительной окружности червячного колеса— расчетный момент на червячном колесе.

Число зубьев колеса Диаметр делительной окружности червячного колесав проектном расчете определяется по формуле (15.1) в зависимости от принятого числа заходов резьбы червяка Диаметр делительной окружности червячного колесаи передаточного числа и передачи Диаметр делительной окружности червячного колеса. Значение коэффициента диаметра червяка Диаметр делительной окружности червячного колесапринимают стандартным. Предварительно принимают Диаметр делительной окружности червячного колеса. В проектировочных расчетах предварительно принимают Диаметр делительной окружности червячного колеса.

После определения расчетного межосевого расстояния его значения округляют до ближайшего стандартного. Находят модуль зацепления по зависимости (15.11) и полученное значение округляют до ближайшего стандартного. Для получения стандартных размеров передачи найденные значения корректируют величиной межосевого расстояния либо коэффициентом диаметра червяка Диаметр делительной окружности червячного колеса, числом зубьев колеса Диаметр делительной окружности червячного колеса, а затем определяются геометрические, кинематические и силовые параметры передачи.

Допускаемое контактное напряжение Диаметр делительной окружности червячного колесадля зубьев червячных колес из оловянных и аналогичных им бронз определяют из условия сопротивления материала зубьев поверхностной усталости:

Диаметр делительной окружности червячного колеса, (15.24)

где Диаметр делительной окружности червячного колеса— предел прочности бронзы при растяжении (табл.15.4); Диаметр делительной окружности червячного колеса— коэффициент твердости витков червяка при Диаметр делительной окружности червячного колесаДиаметр делительной окружности червячного колеса, при Диаметр делительной окружности червячного колесаДиаметр делительной окружности червячного колеса; KHL — коэффициент долговечности.

Коэффициент долговечности KHL определяют в зависимости от отношения Диаметр делительной окружности червячного колеса— базового числа циклов нагружения, при котором определяется предел контактной выносливости и Диаметр делительной окружности червячного колеса— эквивалентного числа нагружения зубьев передачи с учетом режима ее работы. Базовое число циклов напряжений в зубьях принимают для этих материалов Диаметр делительной окружности червячного колеса. При эквивалентном числе циклов нагружения зубьев колес меньше базового Диаметр делительной окружности червячного колеса, то принимают Диаметр делительной окружности червячного колесаи коэффициент долговечности KHL =1. В случае когда эквивалентное число циклов нагружения зубьев больше базового то

Диаметр делительной окружности червячного колеса. (15.25)

Если при расчете Диаметр делительной окружности червячного колеса, то принимают Диаметр делительной окружности червячного колесаи коэффициент долговечности в этом Диаметр делительной окружности червячного колеса.

Таблица 15.4 Механические характеристики материалов червячных колес

🌟 Видео

Лекция 5. Червячные передачиСкачать

Лекция 5. Червячные передачи

Червячные передачи: особенности конструкции, достоинства и недостатки, классификацияСкачать

Червячные передачи: особенности конструкции, достоинства и недостатки, классификация

7.1 Червячные передачиСкачать

7.1 Червячные передачи

Лекция «Червячные передачи»Скачать

Лекция «Червячные передачи»

Как определить шестернюСкачать

Как определить шестерню

Правильное червячное колесо летучкой на зуборезе.Для питчевого червяка DP13. Теория и практика.Скачать

Правильное червячное колесо летучкой на зуборезе.Для питчевого червяка  DP13. Теория и практика.

4.2. Классификация червячных цилиндрических передачСкачать

4.2.  Классификация червячных цилиндрических передач

6.3 Зубчатые цилиндрические передачиСкачать

6.3 Зубчатые цилиндрические передачи

ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА ➤ Классификация ➤ Достоинства и недостаткиСкачать

ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА ➤ Классификация ➤ Достоинства и недостатки

5.1 Зубчатые передачиСкачать

5.1 Зубчатые передачи

Определение передаточного числа червячной пары Подольск_ПриводСкачать

Определение передаточного числа червячной пары Подольск_Привод

Шестеренки. Расчет и изготовление в домашней мастерской.Скачать

Шестеренки. Расчет и изготовление в домашней мастерской.

Зубонарезание для чайников за 6 минут. Часть I - теорияСкачать

Зубонарезание для чайников за 6 минут. Часть I - теория

Детали машин. Лекция 2.5. Червячные передачиСкачать

Детали машин. Лекция 2.5. Червячные передачи

Азбука "ВиМП", часть 8. Червячная цилиндрическая передачаСкачать

Азбука "ВиМП", часть 8. Червячная цилиндрическая передача

Червячное колесо КАК?Скачать

Червячное колесо КАК?

Лекция «Цилиндрические зубчатые передачи. Основные параметры»Скачать

Лекция «Цилиндрические зубчатые передачи. Основные параметры»
Поделиться или сохранить к себе: