Следующим этапом определить усилия, действующие в червячном зацеплении и их направление

7.8. Окружное усилие на червяке

Н. (23)

7.9. Окружное усилие на колесе

Н. (24)

7.10. Осевое усилие на червяке

. (25)

7.11. Осевое усилие на колесе

. (26)

7.12. Радиальное усилие на червяке и на колесе

. (27)

Определить направление усилий можно, задавшись направлением вращения червяка при заданном направлении винтовой линии (Приложение 2, рис.П2.1). Прежде определим направление вращения колеса. Для этого воспользуемся следующим способом. Остановим колесо, и будем вращать червяк в выбранном направлении. При правой винтовой линии и направлении вращения, показанном на рис.П2.1 червяк будет ввинчиваться как винт в гайку, перемещаясь влево. Далее, не вращая, червяк, переместим его в первоначальное положение. При этом колесо провернется. Направление проворота колеса покажет направление его вращения.

Выбор и определение направления вращения червяка и колеса позволит определить направление действующих в зацеплении усилий.

При ведущем червяке:

окружное усилие F_t1, действующее на червяк, направлено против направления его вращения;

осевое усилие F_A2, действующее на колесо, равно окружному усилию червяка F_t1 и направлено в противоположную сторону;

окружное усилие F_t2, действующее на колесо, направлено по направлению его вращения;

осевое усилие F_A1, действующее на червяк, равно окружному усилию колеса F_t2 и направлено в противоположную сторону;

радиальные усилия F_R1, действующее на червяк, и F_R2, действующее на колесо, равны между собой и направлены к центру рассматриваемого элемента.

Полученные значения занести в таблицу П4.2 (Приложение 4), а действующие усилия показать на кинематической схеме (Приложение 2, рис П2.1).

 

Приложение 1

 

 

 

Приложение 2

 

Приложение 3

Таблица П3.1

Ряды	Передаточное число
1 ряд	8; 11; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80
2 ряд	9; 11,2; 14; 18; 22,4; 28; 35,5; 45; 56; 71

 

Таблица П3.2

Ряды	Межосевое расстояние
1 ряд	40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500
2 ряд	140; 180; 225; 280; 355; 450

 

Таблица П3.3

Значения модулей в зависимости от коэффициентов диаметров червяка при Z1 = 1; 2; 4 (ГОСТ 2144-76)
m, мм	q	m, мм	q
	8; 10; (12); 12,5; 16; 20	(7)	(12)
2.5	8; 10; (12); 12,5; 16; 20		8; 10; 12,5; 16; 20
(3)	(10); (12)		8; 10; 12,5; 16; 20
3,15	8; 10; 12,5; 16; 20	(12)	(10**)
(3,5)	(10); (12*); (14*)	12,5	8; 10; 12,5; 16; 20
	8; (9); 10; (12*); 12,5; 16; 20	(14)	(8***)
	8; 10; 12,5; 16; 20		8; 10; 12,5; 16
(6)	(9); (10)		8; 10
6,3	8; 10; 12,5; 14; 16; 20
Значения в скобках допускаются, но не рекомендуются. (*) применяются только при Z1=1. (**) применяется только при Z1=1; 2. (***) применяется только при Z1=2.

 

Таблица П3.4

VS м/с	Приведенный коэффициент трения в зацеплении f	Приведенный угол трения в зацеплении j	VS м/с	Приведенный коэффициент трения в зацеплении f	Приведенный угол трения в зацеплении j
0,01	0,10...0,12	5040¢...6050¢	2,5	0,03...0,04	1040¢...2020¢
0,1	0,08...0,09	4030¢...5010¢		0,028...0,035	1030¢...2000¢
0,25	0,065...0,075	3040¢...4020¢		0,023...0,030	1020¢...1040¢
0,5	0,055...0,065	3010¢...3040¢		0,018...0,026	1000¢...1030¢
	0,045...0,055	2030¢...3010¢		0,016...0,024	0055¢...1020¢
1,5	0,04...0,05	2020¢,,,2050¢		0,014...0,022	0050¢...1010¢
	0,035...0,045	2000¢...2030¢
Значения f и j даны с учетом потерь в подшипниках качения для стального закаленного полированного червяка из оловянно-фосфористой бронзы. Для колеса из безоловянной бронзы и латуни значения увеличить в 1,3...1,5. Для колеса из чугуна – увеличить в 1,6. Нижние значения пределов – для закаленных полированных червяков при обильной смазке.

 

Приложение 4

Таблица П4.1.

Наименование параметров	Обозна-чение	Размер-ность	Замер или № формулы	Значение параметра
Замеры
Межосевое расстояние	aw	мм	замер
ГОСТ
Число зубьев червячного колеса	Z2	–	сосчитать
Число витков (заходов) червяка	Z1	–	сосчитать
Осевой шаг червяка	P	мм	замер
Наружный диаметр червяка	da1	мм	замер
Расчеты
Передаточное число передачи	U	–	(1)
Осевой модуль	m¢	мм	По замеру (2)
m	мм	по ГОСТ (табл.П3.3)
Диаметр делительной окружности червяка	d1	мм	(3)
Коэффициент делительного диаметра червяка	q	–	(4)
Коэффициент сдвига инструмента	x	–	(5)
Угол подъема винтовой линии червяка на делительном диаметре	g	градусы, минуты, секунды	(6)
Угол подъема винтовой линии червяка на начальном диаметре	gw	градусы, минуты, секунды	(7)
Диаметр начальной окружности червяка	dw1	мм	(8)
Диаметр окружности впадин червяка	df1	мм	(9)
Диаметр делительной окружности колеса	d2	мм	(10)
Диаметр начальной окружности колеса	dw2	мм	(11)
Диаметр окружности выступов колеса	da2	мм	(12)
Диаметр окружности впадин колеса	df2	мм	(13)
Высота зуба	h	мм	(14)

Таблица П4.2

Наименование параметров	Обозна-чение	Размер-ность	№ формулы	Значение
Мощность на входном валу	Pвх	квт	Задание
Частота вращения входного вала	n1	об/мин	Задание
Направление винтовой линии	–	–	Задание
Направление вращения червяка	–	–	Задание	A или B
Крутящий момент на входном валу	T1	Нм	(15)
Скорость скольжения	VS	м/с	(16)
Угол трения	j	градусы	Табл.П3.4 Приложе- ние 3
КПД редуктора	h	–	(18)
Мощность на выходном валу	P2	квт	(19)
Частота вращения выходного вала	n2	об/мин	(20)
Крутящий момент на выходном валу	T2	Нм	(21), (22)
Окружное усилие на червяке	Ft1	Н	(23)
Окружное усилие на колесе	Ft2	Н	(24)
Осевое усилие на червяке	FA1	Н	(25)
Осевое усилие на колесе	FA2	Н	(26)
Радиальное усилие на червяке	FR1	Н	(27)
Радиальное усилие на колесе	FR2	Н	(27)

Приложение 5

Образец титульного листа отчета

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова»   КАФЕДРА «УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ»     Отчет По лабораторной работе № 2 «Паспортизация червячной передачи редуктора»   Выполнил студент гр.______________ ________________________ Ф.И.О. Принял__________________________     Ижевск 20 __ год

Приложение 6

Содержание отчета к лабораторной работе №1

«Паспортизация зубчатых цилиндрических передач редуктора»

Образец титульного листа показан в приложении 5.

Раздел 1

Изложить установленную информацию в виде ответов на вопросы (3.1...3.6) и кинематическую схему с простановкой усилий (Приложение 2, рис.П2.1).

 

Раздел 2

Формулы и подстановки конкретных чисел, записанные от руки. Записи от руки способствуют хорошему запоминанию формул.

Раздел 3

Таблицы П4.1 и П4.2. Таблицы могут быть оформлены на компьютере.

Приложение 7

Варианты заданий

№ вар.
Pвх квт	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2
n1об/мин
Направление винтовой линии	Правое	Левое
Направление вращения. Приложение 2, рис.П2.2	B	A

 

 

№ вар.
Pвх квт	0,5	0,7	0,9	1,1	1,3	1,5	1,7	1,9	2,1	2,3
n1об/мин
Направление винтовой линии	Правое	Левое
Направление вращения. Приложение 2, рис.П2.2	B	A

 

 

№ вар.
Pвх квт	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2
n1об/мин
Направление винтовой линии	Правое	Левое
Направление вращения. Приложение 2, рис.П2.2	B	A

P_вх – мощность на входном валу редуктора;

n₁ – частота вращения входного вала редуктора.

 

Вопросы к защите лабораторной работы

1. Характеристика и назначение червячных передач.

2. Преимущества и недостатки червячных передач.

3. Типы профилей цилиндрических червяков.

4. Как нарезаются зубья червячного колеса?

5. С какой целью и как осуществляется модификация червячного зацепления?

6. Разновидности червячных передач.

7. Как измерить межосевое расстояние?

8. Как определить осевой модуль червяка по выполненным замерам?

9. Как определить коэффициент сдвига инструмента?

10. Как определить относительный делительный диаметр?

11. Как определить относительный начальный диаметр?

12. Как определить угол подъема винтовой линии червяка на делительном и начальном диаметре?

13. Что такое скорость скольжения и как ее определить?

14. Как определить КПД редуктора?

15. Как определить передаточное число червячной передачи?

16. Как определяются диаметральные размеры червяка и колеса?

17. Как определить мощность на валах редуктора?

18. Как определить крутящие моменты на валах?

19. Как определить частоту вращения каждого вала?

20. Как определить усилия, действующие в передаче?

21. Как определить направление вращения колеса?

22. Как определить направление действующих усилий?

23. Как определить скорость скольжения в зацеплении?

24. Как определить коэффициент полезного действия передачи?

25. Какие параметры редуктора согласуются со стандартом?

 

 

Литература

1. Решетов Д.Н. Детали машин. – М.: Машиностроение, 1989

2. Иванов М.Н., Финогенов В.А. Детали машин. – М.: Высшая школа. 2003.

3. Абрамов И.В., Верпаховский Ю С., Энергетический, кинематический и силовой расчет привода. Методические указания к курсовому проектированию по основам конструирования машин, Ижевск, ИжГТУ, 1998, 16с.