Главная

Метрические червячные передачи

Червячные передачи предназначены для передачи движения между валами с осями, скрещивающимися под углом 90°. Ведущим звеном обычно является червяк. Червячные передачи по сравнению с зубчатыми имеют следующие преимущества: повышенная плавность работы, бесшумность, большие передаточные числа (10…80), самоторможение. Основные недостатки червячных передач: относительно низкий КПД, большие потери на трение, необходимость применения дорогостоящих бронз для червячных колес. Существует два типа червячных передач: цилиндрическая, у которой делительная поверхность червяка – круговой цилиндр, и глобоидная, у которой делительная поверхность червяка – часть вогнутой поверхности тора.

Цилиндрические червяки разделяются на три вида:

1. Архимедов червяк. Профиль витка в торцовой плоскости имеет вид архимедовой спирали.

2. Эвольвентный червяк. Профиль витка в торцовой плоскости имеет вид эвольвенты окружности.

3. Конволютный червяк. Профиль витка в торцовой плоскости имеет вид удлиненной или укороченной эвольвенты.

В машиностроении широко распространены архимедовы и эвольвентные червяки. Для точных несиловых передач применяются архимедовы червяки; для силовых передач предпочтительны эвольвентные червяки.

Рекомендуемые сочетания модулей m и коэффициентов диаметра червяка q

m	q	m	q
1	16; 20	5	8; 10; 12.5; 16; 20
1.25	12.5; 16; 20	6.3	8; 10; 16; 20
1.6	10; 12.5; 16; 20	8	8; 10; 12.5; 16; 20
2	8; 12.5; 16; 20	10	8; 10; 12.5; 16; 20
2.5	8; 10; 12.5; 16; 20	12.5	8; 10; 12.5; 16; 20
3.15	8; 10; 12.5; 16; 20	16	8; 10; 12.5; 16
4	8; 10; 12.5; 16; 20	20	8; 10
Примечание. В таблице приведены значения m и q, применимые для червяков с числом витков – 1; 2; 4

Расчет основных геометрических параметров червячных передач с цилиндрическим червяком (коэффициент смещения х=0)

Параметр	Обозначение	Формула
Исходные данные
Модуль	M	Определяются прочностными и кинематическими расчетами
Коэффициент диаметра червяка	q
Число витков червяка	z1
Передаточное число	u
Тип червяка		Выбирается по конструктивным соображениям
Исходный червяк: · угол профиля · коэффициенты: - радиального зазора	α n c^*	α n=20^0 c^*1= c^*2=0.2
- высоты головки витка	h^*a	h^*a=1.0
- высоты ножки витка	h^*t	h^*t=1.2
- глубины захода	h^*w	h^*w=2.0
- высоты витка	h^*	h^*=2.2
- граничной высоты витка	h^*l	h^*l >2.0
- расчетной толщины витка	s^*	s^*=0.5π
Расчет параметров
Число зубьев червячного колеса	z2	z2=u z1
Делительный диаметр: червяка колеса	d1 d2	d1=mq d2= z2m
Высота витка червяка	h1	h1=2.2m
Высота головки витка червяка	h a1	h a1=m
Диаметр вершин: червяка колеса	d a1 d a2	d a1=d1+2m d a2=d2+2m
Диаметр впадин: червяка колеса	d f1 d f2	d f1=d1 -2.4m d f2=d2 -2.4m
Наибольший диаметр червячного колеса	d aM2	d aM2 <da2+6m(z1+2)
Длина нарезной части червяка: при z1=1; 2 при z1=4	b1	b1 >(11+0.06z2)m b1 >(12.5+0.09z2)m
Ширина венца червячного колеса: при z1=1; 2 при z1=4	b2	b2 <0.75da1 b2 <0.67da1
Межосевое расстояние	a w	a w=a=0.5m(z2+q)
Радиус выемки поверхности червячного колеса: делительной вершин впадин	R2 R a2 R f2	R2=0.5d1 R a2=0.5d1 -m R f2=0.5d1+1.2m
Радиус кривизны переходной кривой червяка	ρ f1	ρ f1=0.3m
Радиус кривизны линии притупления червяка	ρ k1	ρ k1=0.1m
Радиальный зазор	c	c=0.2m
Условный угол обхвата червяка	δ	sinδ=b2/(d a1 -0.5m)
Делительный угол подъема витка	γ	tgγ=z1/q
Расчетный шаг червяка	p	p=πm
Ход витка	p z1	p z1=pz1
Делительная толщина по хорде витка червяка	s a1	s a1=0.5πmcosγ
Высота до хорды витка	h a1	h a1=m+0.5 s a1tg(0.5arcsin(s a1sin^2γ/d1))
Примечание. Для шлифуемых и фрезеруемых червяков выбранную длину нарезной части необходимо увеличить на 25 мм при m<10, на 35…40 мм при m=10…15, и на 50 мм при m>15.

В расчетных формулах червякам присвоен индекс – 1; червячным колесам – индекс 2. При выборе коэффициента q можно пользоваться ориентировочным соотношением

q=0.25z₂

Количество зубьев червячного колеса выбирают в зависимости от передаточного отношения и количество заходов червяка. В силовых передачах надо подбирать такое количество заходов червяка, чтобы количество зубьев колеса z₂ = 30…70. При сравнительно небольших мощностях рекомендуется z₂ = 30…50. При сравнительно больших мощностях надо стремиться повысить КПД передачи, увеличивая z₂ до 60…70. Применять z₂ > 80 не рекомендуется, так как в этом случае решающей становится прочность зуба на изгиб. Брать z₂ < 28 не следует во избежание подреза зубьев. При z₂ > 2 желательно, чтобы значение z₂ не было кратным z₁.

Передачи с однозаходным червяком вызывают большие потери на трение. Червяки с z₁ = 1 применяют при кратковременных периодах работы и в кинематических (отсчетных) передачах, так как однозаходные червяки точнее многозаходных. Направление витков обычно назначают правое. Угол обхвата 28 может быть принят для силовых передач 2δ = 90…120°; для неотсчетных передач 2δ = 60…90°; для несиловых отсчетных передач 2δ = 45…60°.

Червяк выполняют заодно с валом, если d₁/p=1.5...2.5; червяк выполняют насадным, если d_l/p > 2.5. Диаметр вала при изготовлении червяка заодно с валом определяется из соотношения d_B < 0.9d_fl.

Параметры конструктивных элементов червячных колес

Параметр	Обозначение	Ориентировочные соотношения
Толщина обода венца	so	so=(3.5…3.0)m при 1 <m <2.5 so=(2.8…2.4)m при 3.15 <m <5 so=2.1m при m >6
Толщина обода диска	s1	s1=(1.2…1.3) so
Толщина обода колеса	K	K=(1.2…1.3) s1
Диаметр посадочного отверстия в ступице	d	Определяется расчетом
Длина ступицы диска	lc	lc=(1.0…1.5)d, но не менее b2
Наружный диаметр ступицы	dc	dc=(1.5…1.7)d
Размеры соединительных винтов	dB lB	dB=(1.2…1.5)m lB=(2…3)dB
Размеры упорного буртика	l2 s2	l2=(0.15…0.2)b2 s2=0.1b2
Смещения центра отверстия под винты в сторону более твердой детали	s3	s3=0.2dB
Размеры технологических углублений в диске	d3 l3	d3=(0.4…0.5)b2 l3=(0.3…0.4)d3
Примечание. Размеры остальных конструктивных элементов червячных колес следует принимать такими же, как для цилиндрических зубчатых колес

---

email: KarimovI@rambler.ru

Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21

Теоретическая механика Сопротивление материалов

Прикладная механика Строительная механика Теория машин и механизмов

00:00:00