Конспект первого занятия

Общие сведения

Червячные передачи служат для передачи вращательного движения между валами. Ведущими является червяк.

Червячная передача - это зубчато-винтовая передача, движение в которой осуществляется по принципу винтовой пары.

Для облегчения тела червяка венц червячного колеса имеет зубья дугообразной формы, что увеличивает длину контактынх линий в зоне зацепления. Червячные передачи выполняются в виде редукторов.

Основные достоинства передачи:

1. Плавность и бесшумность работы.

2. Возможность получения больших передаточных отношений при небольших габаритах передачи.

3. Компактность и небольшая масса конструкции.

4. Обладает свойством самоторможения.

5. Высокая кинематическая точность.

Недостатки червячной передачи

1. Значительное выделение теплоты в зоне зацепления.

2. Низкий КПД.

3. Невозможность передачи больших мощностей.

4. Необходимость применения для венцов червячных колес дефицитных антифрикционных материалов.

5. Повышенное изнашивание и склонность к заданию.

Применение червячной передачи: червячные передачи применяют при небольших и средних мощностях. Широко применяют передачи в подъемно-транспортных машинах, троллейбусах и особенно там, гле требуется высокая кинематическая точность (механизмы наводки и т.д.).

Червячные передачи лучше использовать в приводах периодического действия.

Классификация передач

1. В зависимости от формы поверхности червяка передачи бывают:

- с цилиндрическим червяком

- с глобоидным червяком

2. В зависимости от направления линии витка передачи бывают:

- с правым направлением

- с левым направлением

3. В зависимости от числа витка червяка передачи бывают:

- с одновитковым червяком

- с многовитковым червяком

4. В зависимости от расположения червяка относительно колеса:

- с нижним червяком

- с верхним червяком

- с боковым червяком

5. В зависимости от формы винтовой поверхности резьбы цилиндрического червяка передачи бывают:

- с архимедовым червяком

- с конвомотным червяком

- с эвольвеитовым червяком

 

2. Геометрические параметры

В червячной передаче расчетным является осевой модуль сервяка m, равный торцевому модулю червячного колеса. Значение расчетного модуля m выбирают из ряда:

2;2;5;3;15;4;5;6;3;8;10;12,5;20

а) основные геометрические размеры червяка, рис. 4.1.

 

Рис.4.1.

 

угол профиля витка в осевом сечении

2a=40⁰

расчетный шаг червяка

Р=pm

откуда расчетный модуль

m=P/p

ход витка

Ph=Pz

где Z- число витков червяка; высота головки витка червяка и зуба колеса

h_аr=h_ar=m

высота ножки витка червяка и зуба колеса

h_f1=h_f2=1,2m

делительный диаметр червяка

d1=qm

где q - число модулей в длительном диаметре червяка, или коэффициент диаметра червяка.

Длительный угол подъема линии витка

tg y=Pn/(pd1)=z1/q

диаметр витков

da1=G1+2hал=G1+2m

диаметр впадин витков

Gf₁ =G₁ -2hf₁ =G₁ -2,4m

длина нарезаной части червяка зависит от числа витков

при z₁ =1и2 b₁³m (11+0,06z₂)

при z₁=4 b₁³m(12,5+0,09 z₂)

б) основные геометрические размеры венца колеса. Определяют в среднем его сечение

 

 

рис. 4.2.

 

делительный диаметр d₂=mz₂

диаметр вершин зубьев d_ar=d₂+2m(1+x)

диаметр впадин колеса Gf₂=d₂-2m(1,2-x)

медочевое расстояние - главный параметр червячной передачи

a_w=0,5 (G₁+d2+2xm)

наибольший диаметр червячного колеса

dam₂£da₂+6m/(z₁+2)

ширина венца червячного колеса зависит от числа витков червяка

при z₁=1...2 b₂=0,355aw

при z₁=4 b₂₌0,315aw

в) передаточное число

передаточное число U червячной передачи определяют по условию, что за каждый оборот червяка колесо поворачивается на число зубьев, равное числу витков червяка

U=w₁/w₂=z₂/z₁

где w₁ и w₂ - условные скорости червяка и колеса;

z₁ и z₂ - число витков червяка и число зубьев колеса.

Применяют червякм с числом витков z₁=1; 2;4. Число витков от передаточного числа U

U......8....14 св 14....30 св30

z₁ 4 2 1

 

3. СИЛЫВ ЗАЦЕПЛЕНИИ

В червячной передаче сила червяка воспринимается не одним, а несколькими зубьями колеса.

a-угол зацепления

F_f1-окружная сила

F_a1-осевая сила

F_r1- радиальная сила

 

Рис. Схема сил, действующих в зацеплении

 

 

Окружная сила га червячном колесе F_f2 численно равна оcевой силе на червяке F_a1

F_f2=F_а1=2Т₂/d₂

где Т₂ - вращающий момент на червячном колесе

Окружная сила на червяке Ff₁ численно равна осевой силе на червячном колесе Fa₂

Ff₁=Fa₂=2N₁/G₁=2Т₂/UnG₁=Ff₂Z₁/qn

где Т_1- вращающий момент на червяке; n - КПД передачи

Радальная сила на червяке F_U численно равна радиальной силе на колесе F_r2

F_r1=F_r2=F_f2tga

 

Направления осевых сил червяка и червячного колеса зависят от направления вращения червяка, а также от направления линии витка.