Червячные зубчатые передачи
Червячными — называются зубчатые передачи, состоящие из двух подвижных звеньев — червяка и зубчатого колеса и предназначенные для передачи и преобразования вращательного движения между ортогональными перекрещивающимися осями. Червяком называют звено, наружная поверхность которого имеет форму винта. Червячным колесом называется зубчатое колесо с косыми зубьями, которое зацепляется с червяком.
Виды червячных передач и червяков ( по ГОСТ 18498-73 ):
1. по виду делительной поверхности червяка
• цилиндрические червячные передачи — червяк и колесо в передаче имеют цилиндрические делительные и начальные поверхности;
• глобоидные червячные передачи — делительная и начальная поверхности червяка образованы вращением отрезка дуги делительной или начальной поверхности парного червячного колеса вокруг оси червяка;
2. по виду теоретического торцового профиля витка червяка
• архимедов червяк (ZA) — профиль выполнен по архимедовой спирали;
• эвольвентный червяк (ZI) — профиль выполнен по эвольвенте окружности;
• конволютный червяк (ZN) — профиль выполнен по удлиненной эвольвенте.
(рис. 14.4)
Геометрия зацепления цилиндрической червячной передачи:
Расчет геометрии зацепления цилиндрической червячной передачи регламентируется ГОСТ 19650 — 74 [3]. Связь между основными параметрами червяка — диаметром начального цилиндра d w1 , ходом винтовой линии pz1 и углом ее наклона bw — устанавливается следующим соотношением
(рис. 14.5)
Связь между ходом винтовой линии pz1 и шагом многозаходного винта p1
Расчет геометрии зацепления:
Исходные данные
m — модуль осевой;
q — коэффициент диаметра червяка;
z1 — число витков червяка;
aw — межосевое расстояние;
x — коэффициент смещения червяка;
u — передаточное число.
Параметры инструмента
h* = (h*w + c*1) — коэффициент высоты витка;
h*a — коэффициент высоты головки;
s* — коэффициент расчетной толщины;
r*f — коэффициент радиуса кривизны переходной кривой;
c*1,2 = 0.25 … 0.5 ; s* = 0.75 Ч p ; r*f = 0.3 … 0.45
(рис. 14.6)
Расчет геометрических параметров:
1. Число зубьев колеса
2. Коэффициент смещения ( если задано межосевое расстояние )
*Межосевое расстояние ( если задан коэффициент смещения )
3. Делительные диаметры
4. Начальные диаметры
5. Делительный угол подъема витка червяка
6. Начальный угол подъема витка червяка
7. Основной угол подъема витка червяка ( только для червяков ZI )
и основной диаметр червяка
8. Высота витка червяка
9. Высота головки витка червяка
10. Диаметры вершин
витков червяка
зубьев червячного колеса в средней торцовой плоскости
11. Диаметры впадин
червяка
червячного колеса
12. Наибольший диаметр червячного колеса
13. Ширина венца червячного колеса
14. Длина нарезанной части червяка ( при х= 0 )
Геометрические показатели качества зацепления:
1. Подрезание зубьев червячного колеса отсутствует, если
2. Заострение зубьев в средней торцовой плоскости отсутствует, если
3. Заострение зубьев в средней торцовой плоскости отсутствует, если
Преимущества и недостатки червячных зубчатых передач
Преимущества:
• благодаря малому числу заходов червяка (z1= 1…4) червячная передача позволяет реализовывать в одной ступени большие передаточные отношения;
• обладает высокой плавностью, низким уровнем вибраций и шума; позволяет обеспечить самоторможение червячного колеса ( при малых углах подъема витка передача движения от вала червячного колеса к червяку становится невозможной)
Недостатки:
• высокая скорость скольжения вдоль линии зуба, что ведет к повышенной склонности к заеданию (необходимы специальные смазки и материалы для зубчатого венца червячного колеса ), снижению КПД и более высокому тепловыделению.
Червячные зубчатые передачи – кинетическая пара, предназначенная для передачи крутящего момента. Состоит из червяка и колеса. Читать далее…