6.4. Точность изготовления червячных передач

Также как и для цилиндрических зубчатых передач для червячных передач предусмотрено шесть видов сопряжений и девять видов допусков на боковой зазор при , пять видов сопряжений и четыре вида допуска на боковой зазор при < 1.

Степени точности 3-6 рекомендуется использовать для передач с высокой кинематической точностью, а 7-9 – для силовых передач.

Червячные передачи более чувствительны к погрешностям монтажа по сравнению с цилиндрическими передачами. Поэтому допуски на межосевое расстояние и положение средней плоскости колеса относительно червяка более жесткие.

В червячных передачах необходимо предусмотреть возможность регулирования положения червячного колеса вдоль его оси для совмещения с осевой плоскостью червяка. Положение колеса при монтаже проверяют по пятну контакта.

6.5. Кинематические параметры червячных передач

Характерной особенностью работы червячных передач по сравнению с цилиндрическими зубчатыми передачами являются большие скорости скольжения и неблагоприятное направление скольжения относительно линии контакта. Скорость скольжения направлена по касательной к линии витка червяка (рис. 6.3):

где – окружные скорости, соответственно, червяка и колеса на начальном диаметре, м/с.

Рис. 6.3

Окружные скорости определяются по формуле

где – начальные диаметры, мм.

Перед проведением проектного расчета червячной передачи скорость скольжения, м/с, может быть определена по приближенной формуле

где – частота вращения червяка, об/мин; – крутящий момент на валу червячного колеса, Н·м.

Как видно из рис. 6.3 скорость скольжения превышает окружные скорости. Большое скольжение в червячных передачах является причиной пониженного КПД, повышенного износа и склонности передачи к заеданию. Передаточное число червячной передачи может быть определено по следующим формулам

6.6. Кпд червячной пары

По аналогии с винтовой парой при ведущем червяке КПД определяется по формуле

где – угол трения.

Угол трения определяется по формуле

где – коэффициент трения, зависящий от скорости скольжения (с увеличением скорости скольжения коэффициент трения, а, следовательно, угол трения уменьшаются).

КПД увеличивается с увеличением числа заходов червяка (увеличивается угол подъема витков червяка : ) и с уменьшением угла трения (коэффициента трения).

При ведущем червячном колесе КПД определяется по формуле

При , следовательно, передача движения в обратном направлении (от колеса к червяку) становится невозможной. В данном случае получаем самотормозящуюся червячную пару. Свойство самоторможения червячных передач используется в грузоподъемных и других механизмах. КПД самотормозящейся червячной пары всегда меньше 0,5. Для надежности самоторможения рекомендуется выбирать .