Тема 11. Червячные передачи
1.Общие сведения
Червячные передачи – это передачи зацеплением с непосредственным контактом витков червяка и зубьев червячного колеса (рис. 1). Червяк 1 – это винт с трапецеидальной или близкой к ней по форме резьбой. Червячное колесо является косозубым зубчатым колесом с зубьями особой дуговой формы. Такая форма зубьев обеспечивает увеличение их длины и прочности зубьев на изгиб.
Червячные передачи применяют при необходимости передачи движения между перекрещивающимися (как правило, взаимно перпендикулярными) валами. При вращении червяка его витки плавно входят в зацепление с зубьями колеса и приводят его во вращение. Передачи используют в станках, автомобилях, подъемно-транспортных и других машинах.
|
Рис. 1. |
2. Достоинства и недостатки червячных передач
Достоинства:
1) возможность получения большого передаточного числа в одной
ступени;
2) плавность и малошумность работы;
3) повышенная кинематическая точность.
Недостатки:
1) Низкий кпд;
2)необходимость изготовления зубьев колеса из дорогих антифрикционных материалов;
3) повышенные требования к точности сборки, необходимость
регулировки;
4) необходимость специальных мер по интенсификации
теплоотвода.
3.Типы червяков
Рис.2 а) цилиндрический, б) глобоидный червяки
По форме тела червяки разделяют на цилиндрические, глобоидные и тороидные. Наибольшее применение находят цилиндрические червяки, как более простые в изготовлении и обеспечивающие достаточно высокую нагрузочную способность.
Профиль витков червяка можно варьировать, так как червячные колеса изготовляют инструментом, являющимся аналогом червяка. По форме боковой поверхности витка, червяки разделяют на архимедовы (обозначение ZA), конволютные (ZN), эвольвентные (Z1), нелинейчатые с поверхно
Резьба червяка может быть однозаходной или многозаходной, а также правой или левой. Наиболее распространена правая резьба с числом заходов z1 = 1 ÷ 4 (по ГОСТ 2144-66 стандартизованы червяки одно-, двух - и четырезаходные).
4. Материалы и конструкции червяков и червячных колес
Червяки для силовых передач изготовляют из углеродистых или легированных сталей с соответствующей термообработкой, обеспечивающей высокую твердость их рабочих поверхностей. Червяки из сталей 15Х, 20Х, 12ХН2, 18ХГТ, 20ХФ и других подобных им подвергают цементации и закалке до твердости HRC 58 ÷63, а из сталей Ст 6, 40, 45, 40Х, 40ХН закаляют до HRC 45 ÷55.
Зубчатый венец червячного колеса изготавливают из бронзы, а колесный центр из чугуна.Для экономии бронзы в передачах с колесами большого диаметра червяк изготовляют из бронзы, а колесо – из чугуна.
При скоростях скольжения υск ≤ 2 м/с червячные колеса для удешевления можно изготовлять целиком из чугуна СЧ15-32, СЧ18-36 и СЧ21-40.
В остальном червячные колеса по конструкции такие же, как и зубчатые. Из 12 степеней точности изготовления червячных передач, регламентируемых ГОСТ 3675-56, для силовых передач предусмотрены 5,6,7,8,9-я степени точности. В общем машиностроении чаще всего пользуются 7,8 и 9-й степенями точности.