Справочные данные по деталям машин

 

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=200

 

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 a1sin2γ/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 dl/p > 2.5. Диаметр вала при изготовлении червяка заодно с валом определяется из соотношения dB < 0.9dfl.

 

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

 

Top.Mail.Ru