Б) Передачи с круговым зубом

Окружная сила в этих передачах вычисляется так же, как и в прямозубых передачах. При определении осевых и радиальных сил учитывают средний угол наклона зуба β _m:

F_{a 1} = F_t (tg α sin δ₁ ± sin β _m cos δ₁)/ cos β _m;

F_{r 1} = F_t (tg α cos δ₁ sin β _m sin δ₁)/ cos β _m.

Верхний знак в этих формулах используется, если направления вращения шестерни и винтовой линии ее зуба совпадают при наблюдении с вершины конуса.

ЛЕКЦИЯ 6. Червячные передачи

Червячные передачи применяют для передачи движения между перекрещивающимися валами. Движение в червячных передачах осуществляется по принципу винтовой пары. Ведущим звеном является червяк 1 (рис. 4.1), ведомым звеном червячное колесо 2.

Рис. 4.1. Схема червячной передачи

Достоинствами червячных передач являются: возможность получения больших передаточных чисел (от 8 до 80), плавность и бесшумность работы, возможность реализации самотормозящих передач. К основным недостаткам относятся: низкий КПД, необходимость применения для колес дорогостоящих антифрикционных материалов, большие осевые нагрузки на валы и опоры.

Объем применения червячных передач составляет около 10 % от всех передач зацеплением. Выпуск червячных редукторов достигает 50 % от общего количества выпускаемых редукторов. Вследствие относительно низкого КПД червячные передачи в основном применяют для сравнительно небольших мощностей – до 60 кВт.

1. Классификация червячных передач

В зависимости от формы внешней поверхности червяка различают передачи с цилиндрическим (a) и глобоидным (б) червяком (рис. 4.2). Передача с глобоидным червяком называется глобоидной. Она имеет большую почти в 1,5 раза нагрузочную способность и более высокий КПД, чем передача с цилиндрическим червяком. Глобоидные передачи сложнее в изготовлении и сборке, а также весьма чувствительны к осевому смещению червяка, связанному с износом подшипников.

a б

Рис. 4.2. Цилиндрические и глобоидные червяки

В зависимости от формы профиля витка в торцовом сечении червяка различают следующие цилиндрические червяки: архимедовы – очерчены архимедовой спиралью, эвольвентные – очерчены эвольвентой, конволютные – очерчены удлиненной либо укороченной эвольвентой. Для цилиндрических червяков используют следующие условные обозначения: архимедовы – ZA, конволютные – ZN и эвольвентные – ZJ.

В осевом сечении резьбы архимедов червяк имеет прямолинейный профиль, совпадающий с профилем инструментальной рейки. Для шлифования поверхности архимедова червяка требуются специальные шлифовальные круги фасонного профиля. Поэтому такие червяки применяют в основном c нешлифованными витками при HB < 350 в тихоходных и малонагруженных передачах.

Конволютными называют червяки, имеющие прямолинейный профиль в сечении, нормальном к витку червяка. Поверхность витка такого червяка шлифуется конусным шлифовальным кругом.

Эвольвентный червяк представляет собой цилиндрическое косозубое колесо с большим углом наклона зуба и с числом зубьев, равном числу заходов червяка. Эвольвентные червяки шлифуются плоской стороной шлифовального круга.

2. Основные параметры передачи с цилиндрическим червяком

Расстояние между одноименными профилями соседних витков червяка, измеренное вдоль его оси, называется шагом p (рис. 4.3), а отношение шага к числу π – модулем m = p / π.

Рис. 4.3. Геометрические параметры червячной передачи

Отношение делительного диаметра червяка к модулю называется коэффициентом диаметра червяка

q = d ₁ / m.

Основными параметрами червячной передачи с цилиндрическим червяком являются: модуль m, коэффициент диаметра червяка q, передаточное число u, межосевое расстояние a_w и число заходов червяка z ₁.

Для получения минимальных значений массы и габаритов червячных передач, а также для унификации их конструкций и сокращения номенклатуры зуборезного инструмента основные параметры червячных передач должны соответствовать стандартным значениям. Модуль и коэффициент диаметра червяка выбирают по ГОСТ 19672–74, межосевое расстояние и передаточное число – по ГОСТ 2144–76.

Число заходов червяка в стандартной червячной передаче в зависимости от передаточного числа может принимать одно из трех значений: при u > 30 – z ₁ = 1, при 14 ≤ u ≤ 30 – z ₁ = 2, при u < 14 – z ₁ = 4.

Для получения заданного межосевого расстояния червячные колеса выполняют со смещением. Достигается это также как и в цилиндрических зубчатых колесах, путем смещения фрезы относительно заготовки в процессе нарезания. Коэффициент смещения определяют по формуле

x = a_w / m – 0,5 (q + z₂),

где z₂ – число зубьев червячного колеса.

Из условий отсутствия подрезания и заострения зубьев коэффициент x выбирается в пределах -1≤ x ≤ 1.

Дата добавления: 2015-07-07