Чернігівський національний педагогічний університет

імені Т.Г.Шевченка

А.П. Чернишов, М.М. Коньок

ДЕТАЛІ МАШИН

ЧЕРВ’ЯЧНА ПЕРЕДАЧА

Посібник для самостійної роботи студентів

Чернігів – 2010

УДК 621.817

ББК К 44

Д 38

Рецензенти

Гетта В.Г. кандидат педагогічних наук, професор

кафедри технологічної освіти та інформатики Чернігівського національного педагогічного університету;

Ховрич  М.О. кандидат педагогічних наук, доцент,

завідувач кафедри технологічної освіти та інформатики Чернігівського національного педагогічного університету.

Укладачі: А.П. Чернишов, М.М. Коньок

Д 38 Деталі машин. Черв’ячна передача. Посібник для самостійної роботи студентів. Для студентів технологічного факультету / Укл. Чернишов А.П., Коньок М.М. – Чернігів: ЧНПУ, 2010. – 32 с.

Рекомендовано до друку Вченою радою технологічного факультету Чернігівського національного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка (протокол №4 від 30 квітня 2010 року)

 Чернишов А.П, Коньок М.М., 2010  ЧНПУ, 2010

ЗМІСТ

ВстуП 4

І. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЧЕРВ’ЯЧНІ ПЕРЕДАЧІ 5

1.1. Будова, класифікація та області застосування 5

1.2. Геометричні параметри черв’ячної передачі 6

1.3. Кінематичні параметри черв’ячної передачі 9

1.4. Сили в зачепленні черв’ячної передачі 10

ІІ. ПОРЯДОК РОЗРАХУНОКУ ЧЕРВ’ЯЧНОЇ ПЕРЕДАЧІ 12

2.1. Вибір матеріалів і визначення допустимих напружень 12

2.2. Розрахунок параметрів черв’ячної передачі 15

2.3. Задача 1 22

ЛІТЕРАТУРА 27

ЗАВДАННЯ №4. Розрахунок черв’ячної передачі 28

ПОЗНАЧЕННЯ ПРАМЕТРІВ 30

Вступ

В курсі “Деталі машин і підйомно-транспортні машини” поряд з вивченням теорії та лабораторними заняттями студенти самостійно виконують розрахункові роботи. Самостійна робота сприяє закріп­ленню знань з курсу, засвоєнню правил, норм і методів розрахунку, набуттю навичок користування довідковою літературою і стандар­тами, практичному використанню знань, отриманих при вивченні дисциплін фізико-математичного і загальноінженерного циклів.

У відповідності з існуючими програмами, об’єктами розрахунків є механічні передачі, вузли та деталі, що обслуговують передачі. Вони застосовуються в приводах підйомно-транспортних, сільсько­господарських, будівельних та інших машинах, а також в приводах верстатів і технологічного обладнання з ремонту та обслуговування автотракторної техніки.

Всі розрахунки виконуються в одиницях СІ. Для зручності розрахунків можна використовувати необхідні одиниці довжини (мм) і напруження (Н/мм²). Точність розрахунку – два знаки після коми (для ділильних діаметрів – чотири знаки).

І. Загальні відомості про черв’ячні передачі

1.1. Будова, класифікація та області застосування

Черв’ячні передачі застосовуються у випадках, коли геометричні осі ведучого і веденого валів мимобіжні в просторі. Ці передачі діють плавно, порівняно компактні і дають можливість реалізувати велике передаточне число і більше.

Черв’ячна передача (рис. 1.1) складається із черв’яка 1 та черв’ячного колеса 2.

Рис. 1.1. Черв’ячна передача Рис. 1.2. Глобоїдна черв’ячна передача

Черв’ячні передачі застосовуються у верстатах, приладах, підйомно-транспортних, сільськогосподарських та інших машинах.

За формою черв’яків передачі поділяються на циліндричні (рис. 1.1) і глобоїдні (рис. 1.2).

Переваги черв’ячних передач:

• плавність та безшумність роботи;

• висока надійність та простота догляду в експлуатації;

• можливість великих передаточних чисел;

• можливість виконання передачі само гальмівною.

Недоліки черв’ячних передач:

• низький ККД, 0,7–0,85;

• необхідність застосування для червячного колеса дорогих антифрикційних матеріалів.

Черв’як виготовляється зі сталі (45, 50, 40Г2, 40Х, 40ХН, 35ХГСА). Черв’ячне колесо за виглядом нагадує косозубе циліндричне, але з увігнутою формою зубів. З метою зменшення тертя і запобігання схвачування вінці черв’ячних коліс виготовляють в залежності від швидкості ковзання з чавуну, бронзи, пластмас.

1.2. Геометричні параметри черв’ячної передачі

Черв’як – це циліндричне тіло на поверхні якого є витки за формою гвинтової лінії.

За формою профілю витків черв’яка у торцевій площині черв’яки бувають: архімедові, мають профіль архімедової спіралі (ZA); конволютні, мають профіль продовженої або скороченої евольвенти (ZN); евольвентні, мають профіль нормальної евольвенти (ZI), та ін. На практиці найбільш розповсюджені черв’ячні передачі з архімедовим черв’яком ZA, як найпростіші у виготовленні.

Рис. 1.3. Параметри черв’яка

Геометричні параметри черв’яка такі:

– осьовий крок витків (відстань між відповідним бічними сторонами двох суміжних профілів, виміряна паралельно осі черв’яка);

– хід гвинтової лінії витка (відстань між суміжними профілями одного і того ж витка):

, (1.1)

де – число заходів черв’яка;

– модуль (величина стандартна):

; (1.2)

– ділильний діаметр:

, (1.3)

де – коефіцієнт діаметра черв’яка (величина стандартна в поєднанні з модулем);

– ділильний кут підйому черв’яка:

; (1.4)

– кут профілю витків, ;

– висота головки витка:

; (1.5)

– висота ніжки витка:

; (1.6)

– діаметр вершин витків:

; (1.7)

– діаметр впадин:

; (1.8)

– довжина нарізуваної частини.

Рис. 1.4. Параметри черв’ячного колеса та черв’ячної передачі

Параметри черв’ячного колеса і черв’ячної передачі такі:

d₂ – ділильний діаметр:

, (1.9)

де z₂ – число зубів колеса;

d_a2 – діаметр вершин зубів:

; (1.10)

– діаметр впадин:

; (1.11)

– ширина вінця колеса;

– найбільший діаметр;

(ширину вінця та найбільший діаметр колеса визначають за формулами, які наведені в таблиці 1.1);

– міжосьова відстань, для передач без зміщення:

. (1.12)

Таблиця 1.1. Найбільший діаметр і ширина вінця черв’ячного колеса

Число витків
1
2
3; 4