Геометрия червячных передач

 

 - угол профиля червяка равен 20˚

 

 Шаг резьбы червяка связан с числом заходов по формуле

,

где z₁-число заходов

 

Угол подъема винтовой линии червяка на делительной окружности:

, где q-коэффициент делительного диаметра

d₁=m·q , где d₁-делительный диаметр

 

1.Делительный диаметр

d₁=q·m

d₂=m·z₂

 

2.d_a1=d₁+z_m=m(q+2)

d_a2=d₂+2m=m(z₂+2)

 

3.d_f1=d₁-2,4m=m(q-2,4)

d_f2=d₂-2,4m=m(z₂-2,4)

4.a_ω= m(q+z₂)

5.Ширина нарезанной части червяка

при z₁=1;2

  b₁≥(11+0,06·z₂)m+Δ

при z₁=3;4

       b₁≥(12+0,09·z₂)m+Δ

при m<10       Δ=25мм

  m=10…16 Δ=35…40мм

  m>16      Δ=45…50мм

 

6.Ширина венца колеса

z₁=1;2;3  b₂≤0,75·d_a1

z₂=4        b₂≤0,67·d_a1

 

7.Условный угол обхвата червячного колеса на диаметре d'=d _a1-0,5 m

 

8.Наибольший диаметр червячного колеса

;

9.Передаточное отношение

;

;

Т.к. углы подъема винтовой линии червяка равны 5-15˚, то в червячных передачах при тех же габаритах, как и цилиндрических передаточное число больше в 6-12 раз.

 

Скольжение в червячных передачах.

Во время работы червячной передачи витки червяка скользят по зубьям червячного колеса, причем скорость скольжения направлена по касательной к винтовой линии червяка.

 

-окружная скорость червяка

-окружная скорость червячного колеса

 -скорость скольжения

; (находится по формуле, через угол наклона по винтовой линии)

 

Из соотношения видно, что  большое скольжение в червячных передачах приводит к быстрому изнашиванию зубьев червячного колеса, увеличивает склонность передачи к заеданию для предотвращения заедания передачи венцы червячных колес изготавливают из антифрикционных материалов.

Усилия в зацеплении червячных передач

;

;

(направление данных сил такое же как в конических передачах)

 

Т.к. осевая сила на червяке может иметь большие значения, а вал червяка имеет небольшой диаметр, то опору червяка воспринимающую осевую силу достаточно часто конструируют из двух подшипников.

Формула проектного расчета:

k_н =1

k_н=1,1…1,4

 

Зубчатые редукторы.

Зубчатый редуктор – механизм предназначенный для понижения угловых скоростей и увеличения крутящих моментов, обычно выполняется в виде отдельных агрегатов и передает мощность от двигателя к машине при u£6,3

применяют одноступенчатые цилиндрические редукторы.

u=

Редуктор состоит из корпуса литого чугунного или сварного стального, в котором расположены элементы передачи.

Наибольшее распространение получили двухступенчатые редукторы с передаточным числом от 8 до 40.

Двухступенчатый цилиндрический редуктор по развернутой схеме.

 

u_общ = u_Б·u_т=

                                    

Преимущества:

Передача больших моментов, относительная простота конструкции.

Недостатки:

Из-за несимметричного расположения зубчатых колес на валах редуктора имеет место повышенная неравномерность распределения нагрузки по длине зуба

 

Для улучшения условий работы зубчатых колес применяются редукторы с раздвоенной ступенью.

u_p = u_Б·u_т

u_p = 8...40

 

Недостаток: увеличение габаритов и металлоемкости.

Преимущество: передает большие моменты, большие передаточные числа; равномерное распределение нагрузки на опоры валов.              

Соосная схема

u = 8...40

 

Преимущество:

Возможность передачи моментов на одной оси Б и Т валов. 

Недостаток:

Увеличение длины промежуточного вала за счет, чего увеличиваются изгибающие моменты.

 

При взаимно перпендикулярном расположении валов применяются конические редукторы.

u£6,3

Преимущество:

Возможность передачи моментов под прямым углом.

 

 В случае если необходимо передавать большие моменты применяют коническо – цилиндрический редуктор.

Передаточные числа редукторов Б и Т ступени Гостированы для обеспечения минемального веса и габоритов редуктора; при этом должно соблюдаться условие u_Б>u_т 

Форму корпуса и крышки редуктора определяют по размерам колес и схеме редуктора.

Для увеличения жесткости корпуса в местах передачи усилия от подшипников на корпус предусматривают ребра жесткости или утолщения стенок.

Для возможности осмотра зацепления зубчатых колес и заливки масла в крышке редуктора предусматривают смотровое окно.