Червячные передачи

Червячная передача состоит из червяка (винта) и червячного колеса (гайки). Рассмотрим процесс передачи движения от червяка к колесу.

Винт 1 и гайку 2 с трапецеидальной резьбой установим в опорах так, чтобы винт мог вращаться вокруг своей оси, но не мог перемещаться вдоль неё. Очевидно, что при вращении винта гайка будет перемещаться вдоль него. Далее поступим так: возьмём длинную гайку, разрежем её в продольном направлении и оставим только сектор, заштрихованный на чертеже. Этот сектор будет совершать те же перемещения, что и целая гайка.

Теперь выберем центр О, выгнем по кругу центр гайки резьбой наружу относительно этого центра и соединим концы сектора. Мы получим червячное колесо.

При вращении червяка колесо будет вращаться вокруг своей оси, перпендикулярной к оси червяка и не лежащей с ним в одной плоскости.

При повороте однозаходного червяка (рис. 56а) на один оборот зуб червячного колеса переместится по начальной окружности на один шаг l. На рис. 56 видно, что независимо от числа заходов червяка между двумя витками червяка может поместиться только один зуб червячного колеса. Таким образом, шаг червяка должен быть равен шагу колеса. За время одного оборота двух заходного (рис. 56б) или трёх заходного червяка (рис. 56в) зуб колеса соответственно сместится на 2l или на 3l.

Червячные передачи применяются в машиностроении в тех случаях, когда оси ведущего и ведомого валов перекрещиваются, т.е. лежат не в одной, а в двух плоскостях. Оси могут находиться друг к другу под углом 90 градусов, но обычно под углом 90.

Червячные передачи представляют собой разновидность кинематической пары «винт-гайка», но имеют свои особенности. Поэтому для определения их достоинств и недостатков и кинематических соотношений вначале рассмотрим элементы передачи как элементы винта и гайки.

Показанные на рис. 56 червяки имеют резьбу трапецеидально профиля в осевой плоскости сечения. Если такой червяк рассечь плоскостью, перпендикулярной к оси червяка, то сечение витка будет очерчено по архимедовой спирали (рис. 56г). Такие червяки называются архимедовыми.

В настоящее время получают распространение так называемые эвольвентные червяки. Если такой червяк рассечь плоскостью, перпендикулярной к оси червяка, то сечение нитки будет очерчено по эвольвенте (рис. 56г).

Существенным преимуществом эвольвентных червяков является то, что их можно шлифовать плоской стороной шлифовального круга. Вследствие более тщательной обработки резьбы червяка КПД червячных передач с эвольвентными червяками несколько выше, чем передачи с архимедовыми червяками.

.

Рис.56 Червячные передачи
71. Корригирование червячных передач. Коэффициент полезного действия и усилия в червячном зацеплении

Корригирование червячных передач

Для червячных редукторов для уменьшения числа типоразмеров корпусов установлены стандартные межосевые расстояния А, мм (80; 100; 120; 150; 180; 210; 240; 270; 300; 360; 420; 480; 540; 600). Для червячных передач, являющихся узлами машин, желательно применять межосевые расстояния, оканчивающиеся на 0 и 5. Для получения указанных межосевых расстояний применяют корригирование передач. Нарезание зубьев некорригированных колёс и корригирование производят одной и той же фрезой, имеющей размеры парного червяка. Поэтому корригированию подвергается только червячное колесо путём смещения фрезы, как это делается и для зубчатых передач. С изменением А у корригированного червячного колеса размеры D_a и D_k отличаются от размеров некорригированного колеса. Диаметр d не меняется.

Коэффициент сдвига x определяется: x= A/m-0.5(q+z_k)

Межосевое расстояние: A= 0.5m(q+z_k+2x)

Диаметр впадин: D_k= m(z_k+2x-2.4)

Диаметр выступов: D_k= m(z_k+2x+2)

Коэффициент полезного действия и усилия в червячном зацеплении

Часть подводимой к передачи мощности затрачивается на трение винта и гайки, а часть затрачивается на трение зубьев колеса по профилям витков червяка, на трение в опорах и на перемешивание масла внутри корпуса редуктора. Когда мощность передаётся от червяка к колесу, получаем КПД передачи: η_ч.г= φ*tgλ_д/ tg(λ_д+ρ).

При передачи вращения от колеса к червяку: η_к.ч= φ*tg(λ_д-ρ)/ lg λ_д

Где j- коэффициент, учитывающий потери в зацеплении, в опорах и при перемещении масла.

В зависимости от вида подшипников и вязкости масла φ= 0,94/0,97.

КПД червячных передач значительно ниже зубчатых, и это является их основным недостатком. Затрата мощности на трение переходит в тепло, вследствие чего червячные передачи могут сильно нагреваться.

Из условия равенства работ на ведущем и ведомом валах передачи можно получить зависимость между вращающимися моментами на валах червячного колеса и червяка: M_в=M_ч*i_ч.к*η_ч.к

Где М_в – вращающий момент на валу колеса;

М_ч – вращающий момент на червяке;

I_ч.к – передаточное отношение между червяком и колесом;

η_ч.к – КПД передачи при передаче вращения от червяка к колесу.

Дата добавления: 2014-10-10; просмотров: 468; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!