54. Характер и причины отказов червячных передач

Так как венец червячного колеса изготавливают из менее прочного материала, чем червяк, то выход из строя передачи, как правило, связан с повреждением зубьев колеса по след. причинам:

1.Износ зубьев колеса ограничивает ресурс большинства червячных передач

2. Заедание – микросварка сопряженных поверхностей зубьев колеса и витков червяка под нагрузкой при отсутствии разделяющего масляного слоя.

3. Усталостное выкрашивание активных поверхностей зубьев колес найболее опасно для венцов из оловянных бронз

4. Усталостная поломка зубьев колеса происходит в результате значительного их износа

5. Пластические деформации активных поверхностей зубьев колеса наблюдается при действии пиковой нагрузки

6. Статическая поломка зуба колеса возможна при изгибе пиковой нагрузкой

7. Нагрев масла в картере корпуса до температуры, превышающей придельную, приводит к потере им защитных свойств и опасности заедания

55. Понятие о заедании в червячной передаче

Заедание – это процесс молекулярного сцепления материалов зуба колеса и витков червяка. Причина заедания – неблагоприятное расположение вектора скорости V_s относительно линий контакта зацеплений. При мягком материале венца червячного колеса(оловян. бронза) после начала заедания передача продолжает ещё работать довольно длительное время по причине намазывания бронзы на витки червяка.Если же венец колеса выполнен из твердого материала, то после начала заедания наблюдается переход в его наиболее опасную форму – задир. После этого передача быстро выходит из строя. Заедание исключают созданием антифрикционной пары(венец- бронза или латунь, виток – сталь), а также снижением контактных напряжений.

56. Критерии работоспособности червячных передач:

1. износ

2. заедание

3. поломка зубьев колеса

4. усталостное выкрашивание

5. смятие

Т.к. КПД червячной передачи низкий (72-90%) значительная часть энергии превращается в тепло и в зоне контакта червяка и колеса происходит активное заедание.

Материал червяка и колеса: для уменьшения заедания и износа червячное колесо изготавливают из антифрикционных материалов.

Колесо (червячное) изготавливают составным: середину из чугуна или стали, а венец из бронзы или чугуна. Бронзы используют оловянистые и безоловянистые.

Материал червяка: нетермообрабатываемые стали; улудшаемые стали; цементируемые; закаливаемые ТВЧ

Стали: 40 Х, 40 ХМ, 18 ХГТ.

Параметры червячной передачи:

град. – угол зацепления

Червяки бывают 1-но, 2-х и 4-х заходные. Чем больше число заходов, тем выше КПД

- угол подъёма витков червяка

, где z1 – число заходов червяка

q – коэф. диаметра червяка

; ; и - делит. окруж.

- межосевое расстояние - окружность выступов

- высота головки зуба - окр. Впадин - высота ножки зуба

Большинство червячных передач выполняется смещением межосевого расстояния для получения стандартного его значения или изменением числа зубьев

57. Особенности выбора допускаемых напряжений для червячной передачи

Основным материалом для изготовления червяков служит сталь термообработанная для твердости поверхности витков не более H₁>=45 HRC_э. После обработки витки шлифуют и полируют. Выбор допускаемого напряжения ведется в основном зубьев червячных колес и проводится как и для зубчатых передач на основании кривых усталости. Однако в отличии от материалов зубчатых колес, сталей кривые усталости для бронз имеют очень длинные пологие участки и не имеют точек перелома. По этой причине задаются условно базовое число циклов нагружения N₀ и определяется по кривой усталости соответствующей ему напряжения называемое условными пределами выносливости.

58.Силы червячном в зацеплении

Окружная сила червяка (касательная к начальной окружности)

F_t1 = 2000T₁/d_W1

Осевая червяка (вдоль оси) F_X1= F_t2

Радиальная червяка (к центру окружности) F_R1=F_R2=F_t2tg _£,

_{Окружная колеса Ft2 = 2000T2/dW2}

_{Осевая колеса FX2=Ft1.}