10

Тема: ”Дослідження конструктивних та кінематичних

характеристик черв'ячного редуктора”.

Призначення

Методичний посібник складений для курсантів ХМК денної та заочної форми навчання.

Даний посібник пропонується для успішного засвоєння програмного матеріалу, а також для оволодіння вміннями для практичного засвоєння.

Мета:

1.Ознайомитися з конструкцією черв'ячного редуктора.

2. Навчитися заміряти основні параметри.

3. Навчитися складати кінематичну схему.

4. Навчитися розраховувати черв'ячну передачу.

Обладнання:

1. Черв'ячний редуктор

2. Модель черв'ячного редуктора

3. Штангенциркуль.

Методичні рекомендації

Для виконання роботи курсанти зобов’язані ознайомитися з технікою безпеки і статечно притримуватися цих правил. Необхідно повторити матеріал, на базі якого проводиться робота, оглянути редуктор та моделі, підготувати вимірювальний інструмент. Далі слід ретельно ознайомитися з ходом виконання роботи і дотримуватися його послідовності.

Після завершення роботи курсанти повинні зробити висновок.

Техніка безпеки

1. Деталі редуктора вагомі. Слід акуратно знімати кришку та інші деталі.

2. Необхідно слідкувати, щоб не прищипнути пальці в зоні зачеплення зубчастих коліс.

3. Після закінчення лабораторного заняття привести робоче місце у належний стан.

Основні поняття

Черв'ячна передача застосовується для передавання обертального руху між валами, які мають кут схрещування осей =90˚. Черв'ячна передача

складається із черв’яка 1, що має форму гвинта, та черв'ячного

колеса 2, яке нагадує зубчасте колесо з косими зубцями

дугоподібної форми. Такі зубці колеса виготовляють для того,

щоб збільшити довжину контактних ліній у зоні зачеплення.

У більшості випадків ведучим є черв’як і передача працює на

зменшення частоти обертання веденого вала, хоча можливе

передавання обертового руху і від черв’ячного колеса до черв’яка.

Порівняно з іншими механічними передачами черв'ячні передачі

мають такі переваги:

а) плавність та безшумність роботи при високих швидкостях;

б) достатньо висока надійність та простота догляду в експлуатації;

в) компактність;

г) велике передаточне число;

д) можливість виконання передачі, яка сама гальмує ( неможлива передача обертового руху від черв’ячного колеса до черв’яка).

Але ця передача має багато недоліків:

а) невисокий ККД;

б) потреба використання для черв’ячного колеса дорогих антифрикційних матеріалів;

в) низька несуча здатність у порівнянні з зубчастими передачами;

г) значне нагрівання передачі за рахунок тертя призводить до суттєвої втрати потужності.

Параметри черв'ячної передачі

Найбільше застосування має архімедов черв’як. Це циліндричне тіло, на поверхні якого є витки за формою гвинтової лінії. У торцевій площині витки такого черв’яка мають профіль архімедової спіралі.

Черв’яки можуть виготовлятись із одним або кількома витками (z = 1; 2; 4).

Відстань між відповідними бічними сторонами двох суміжних профілів, виміряна паралельно осі черв’яка, називається осьовим кроком витків і позначається Р . Якщо ми маємо 2 або 4 витка, то відстань між суміжними профілями одного і того ж витка називається ходом гвинтової лінії витка . Якщо , то , а в інших випадках

, де - число витків черв’яка.

Відношення = m називається модулем. Для черв’яка він є осьовим, а для колеса – коловим. Черв’ячні колеса нарізають черв’ячними фрезами, які є аналогами черв’яка.

Різальний інструмент уніфікований, має визначений діаметр. Щоб зменшити число видів черв’ячних фрез, введено поняття коефіцієнта діаметра черв’яка:

де - ділильний діаметр черв’яка. Коефіцієнт діаметра черв’яка q – стандартизований.

Із урахуванням стандартного значення q ділильний діаметр черв’яка:

Ділильний кут підйому витка черв’яка може бути встановленим шляхом розгортки витка на площину.

.

Висота головки витка .

Висота ніжки витка .

Коефіцієнт радіального зазору с = 0,2.

Діаметр вершин витків: .

Діаметр впадин: .

Розміри вінця черв’ячного колеса:

ділильний діаметр ,

діаметр вершин зубців

діаметр впадин

Ширина вінця та найбільший діаметр черв’ячного колеса ,які відповідають куту обхвату черв’яка ˚...110˚.

Число витків
1
2
4

Міжосьова відстань передачі: .

Передаточне число: u = .

Навантаження на зубці черв’ячного колеса

У навантаженій черв’ячній передачі сила взаємодії між витками черв’яка та зубцями колеса розподіляється вздовж лінії їхнього контакту. Таку розподілену силу замінимо зосередженою і прикладеною до зубця черв’ячного колеса у його середньому нормальному до осі перерізі. При цьому сила тертя у зачепленні не враховується.

Дія обертового моменту на валу черв’ячного колеса спричинює появу нормальної сили з боку витка черв’яка на зубець колеса. Замінимо силу на 3 взаємно перпендикулярні складові: колову , радіальну , осьову .

На черв’ячному колесі: колова сила ;

осьова сила = ;

радіальну = , де - кут зачеплення.