32. Геометрия червячных передач. Материал, смазка, передаточное число, кпд.

Коэффициент высоты витка h*=2,2, коэффициент высоты головки витка ha*=1, коэффициент высоты ножки витка h_f*=1,2, радиальный зазор с*=0,2, угол профиля архимедова червяка в осевом сечении витков αx=20º.

р ис19.3

Размеры витков червяков и зубьев червячных колес без смещения:

высота витков и головок зубьев ha=ha^*m;

высота ножек витков и зубьев h_f=(h_f^* +c*)m;

высота витков и зубьев h=ha+h_f= (2ha*+.с*)m,

где m – осевой модуль червяка: m = p_x/π.

Делительные диаметры:d₁=mq d₂=mz₂

где q – коэффициент диаметра червяка: q=d₁/m.

Диаметры начальных окружностей червяка и колеса:d_w1=d₁, d_w2=d₂

Диаметры вершин зубьев колеса:

da₁=mq + 2m = m(q+2),

da₂=mz₂ + 2m = m(z₂+2).

Диаметры их впадин:

d_f1=d₁ – 2,4m = m (q – 2,4),

d_f2=d₂ – 2,4m = m (z₂ – 2,4).

Делительное межосевое расстояние a и межосевое расстояние aw:

a=aw=0,5(d₁+d₂)=0,5m(q+z₂)

Расчётный шаг червяка и колеса p=πm.

Угол подъема линии витков резьбы червяка:

tg γ=(z₁p)/(πd₁)=(z₁m)/d₁=z₁/q

Материал.

В связи с большим скоростями скольжения витков червяка и зубьев колеса материалы червячной пары должны обладать антифрикционными свойствами, износостойкостью и стойкостью против заедания.

Червяки для силовых передач изготавливают из углеродистых и легированных сталей с последующей их термообработкой. Червяки из сталей 15ХА, 40ХН, 18ХГТ, 20Х цементируют и закаливают до твёрдости поверхностного слоя 58…63 HRCэ, а червяки из сталей 40, 45, 40Х закаливают до твердости рабочих поверхностей 45…55 HRCэ с последующей их шлифовкой.

Венцы червячных колес изготавливают в большинстве случаев из бронзы. При скорости скольжения vs<4м/с применяют безоловянистые бронзы, при vs=4…10м/с – малооловянистые, а если vs>10м/с – высокоолянистые бронзы.

Смазка.

Для червячных передач с тяжелым режимом работы необходимо применять масла большой вязкости в соответствии с допустимыми потерями мощности механизма и температурой нагрева.

Передаточное число.

При работе червячной передачи угол между векторами окружных скоростей v1 и v2 составляет 90º. В червячной передаче по сравнению с зубчатой в относительном движении начальные цилиндры не обкатываются, а скользят, и передаточное число не может быть выражено через d₂ и d₁. Его определяют из условия, что за каждый оборот червяка колесо поворачивается на число зубьев, равное числу заходов червяка, то есть для полного оборота колеса необходимо z₂/z₁ оборотов червяка u = ω₁/ ω₂=n₁/n₂=z₂/z₁

где ω₁,ω₂;n₁,n₂– угловые скорости и частоты вращения червяка и колеса;

z₂, z₁– соответственно число заходов червяка и число зубьев колеса.

КПД. КПД передачи вычисляют приближено по формуле

η3=0,95*(tgγ/( tg(γ+φ’))

где 0,95 – коэффициент, учитывающий потери мощности на перемешивание масла при смазывании элементов передачи окунанием;

φ’ – приведённый угол трения для материалов червяка и колеса.

33. Особенности конструкции и расчета клиноременных передач

Клиноременная передача может работать с одним или несколькими ремнями.

Клиноременные передачи рекомендуются при малых межосевых расстояниях, больших передаточных числах, вертикальном расположении осей валов.

По конструкции клиновые ремни бывают двух типов:

• кордтканевые (рис. 19.1, а)

• к ордшнуровые (рис. 19.1, б).

Кордтканевые ремни применяют в приводах общего назначения. В кордшнуровых ремнях корд состоит из одного ряда толстых крученых анидных шнуров. Эти ремни более гибки.

Клиновые ремни бывают семи нормальных сечений (0, А, Б, В, Г, Д, Е) с с отношением . , углом клина φ₀ = 40º; узкие (У0, УА, УБ, УВ) с , φ₀ = 40º; широкие вариаторные с φ₀ = 28º.

Поликлиновые ремни выпускают трех сечений: К, Л, М. в них используют высокопрочный корд из вискозы, лавсана и стекловолокна.

Мощность, передаваемая одним ремнем рассчитываемой передачи равна:

Где – номинальная мощность передачи с одним ремнем ( α=180º, i=1),

– коэффициент, учитывающий угол обхвата ремнем меньшего шкива: = 1-0,003/(180-α);

- коэффициент, учитывающий длину ремня: при =0,5…2,0 ( ) ; = 0,86…1,15;

коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки и режим работы передачи

Требуемое число ремней в передаче: z =

Р – мощность на валу малого шкива; - коэффициент, учитывающий число ремней в комплекте: при z = 2…6, – 0,95…0,90, при z > 6