21

Лекция № 6

Червячные передачи Общие сведения

Червячная передача – это механизм для передачи вращения зацеплением с непосредственным контактом витков червяка и зубьев червячного колеса (рис.1).

Рис.1

Червяк – это винт с трапециидальной или близкой к ней по форме резьбой. Червячное колесо является косозубым зубчатым колесом с зубьями особой дуговой формы. Такая форма зубьев обеспечивает увеличение длины и прочности зубьев на изгиб.

Червячные передачи применяют при необходимости передачи движения между перекрещивающимися валами. Угол перекрещивания обычно равен .

Достоинства червячных передач: 1) возможность получения большого передаточного числа в одной ступени; 2) плавность и малошумность в работе; 3) повышенная кинематическая точность; 4) возможность обеспечения самоторможения.

Недостатки червячных передач: 1) низкий КПД; 2) необходимость изготовления зубьев колеса из дорогих антифрикционных материалов; 3) повышенные требования к точ6ности сборки, необходимость регулировки; 4) необходимость специальных мер по интенсификации теплоотвода. Указанные недостатки ограничивают мощность червячных передач (обычно до ).

Червячные передачи применяют в станках, автомобилях, подъемно - транспортных машинах и других машинах.

Геометрические и кинематические параметры

В червячной передаче различают диаметры начальных и делительных цилиндров (рис.2): ^, – начальные диаметры червяка и колеса; , – делительные диаметры червяка и колеса. В передачах без смещения = ^, = .

Рис.2 Рис.3

По форме тела червяки разделяют на цилиндрические (рис 3, а) и глобоидные ( рис. 3, б). По форме профиля резьбы – с прямолинейным (рис 4, а) и криволинейным (рис. 4 ,б) в осевом сечении. Наиболее распространены цилиндрические червяки. Цилиндрические червяки бывают видов: архимедов червяк, теоретический торцовый профиль которого – архимедова спираль; эвольвентный червяк, теоретический торцовый профиль которого – эвольвента. Архимедов червяк можно нарезать на обычных токарных или резьбофрезерных станках. Поэтому их широко применяют. С целью повышения работоспособности стали применять шлифованные высокотвердые червяки. Для шлифования архимедовых червяков требуются специальные шлифовальные круги фасонного профиля. Поэтому архимедовы червяки изготовляют в основном с нешлифованными витками при

Рис.4 Геометрические параметры червяка

В червячных передачах угол профиля принимают равным ^. Расстояние между одноименными точками боковых сторон смежных витков червяка называют шагом червяка. . Отношение называют осевым модулем . Резьба червяка может быть однозаходной или многозаходной. Число заходов червяка обозначают . По стандарту, ; ^. Рекомендуют: при передаточном отношении при при

Делительный диаметр червяка принимается кратным модулю:

(1)

где – коэффициент диаметра червяка. Значения и стандартизованы. Ряд модулей, мм: 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0 и т.д. Ряд : 8; 10; 12,5; 16; 20; 25. Рекомендуют > .

Угол подъема витка червяка на делительном диаметре

(2)

Диаметры вершин и впадин:

; . (3)

Длина нарезанной части червяка:

при числе витков =

;

при числе витков =

.

Примечание. Для шлифуемых и фрезеруемых червяков полученную величину b₁ следует увеличить на 25 мм – при m < 10 мм; на 35_…40 мм – при m = 10_…16 мм.

Червячные колеса. Минимальное число зубьев червячных колес в силовых передачах Наиболее желательно для силовых передач . Геометрические параметры червячного колеса, нарезанного без смешения (рис. 5), равны:

; ; ;

(4)

Рис. 5 Геометрические параметры червячного колеса

Ширина колеса (при или ), (при ).

Наибольший диаметр колеса можно определить по формуле

(5)

где для архимедовых и эвольвентных червяков.