Черв’ячні передачі

1. черв’як ; 2- черв’ячне колесо

Черв’ячні передачі відносяться до типу зубчасто-гвинтових і поєднують властивості зубчастих та гвинтових передач .

Черв’як - гвинт з трапецеїдальною або близькою до неї по формі різьбою.

Черв’ячне колесо – зубчасте колесо із зубцями особливої форми, яка утворюється в результаті взаємного огинання із витками черв’яка.

Позитивні властивості передач:

- можливість створення великого передаточного числа;

- плавність та безшумність в роботі , можливість точних ділильних переміщень.

Недоліки:

- низький коефіцієнт корисної дії;

- необхідність застосування для виготовлення черв’ячних коліс дорогих антифрикційних матеріалів

Черв’ячні передачі застосовуються для передачі руху між валами, які перехрещуються з одночасним зменшенням частоти обертання і збільшенням обертального моменту.

Передаточне відношення в передачі визначається із умови, що за кожен поворот черв’яка колесо повернеться на число зубців рівне числу витків різьби на черв’яку

(4.69)

де n_{1 ,} n₂ – частоти обертання черв’яка і колеса;

W1, W2 - кутові швидкості черв’яка і колеса;

Z1 , Z2 – число витків черв’яка і число зубців колеса.

По формі черв’яка передачі поділяються на циліндричні (з циліндричним черв’яком) та глобоїдні (з черв’яком глобоїдного профілю).

Параметри черв’ячних циліндричних передач

Передаточне відношення U = 8…( 63….80) в окремих випадках U = 1000.

Потужність до 60 кВт, в окремих випадках 200 кВт момент до .

Геометрія черв’ячних циліндричних передачах без зміщення черв’яка

Черв’ячні колеса виготовляють інструментом, який являється копією черв’яка, в зв’язку з чим спряжений профіль колеса утворюється автоматично.

Профіль різьби на черв’яку призначається в залежності від технологічних можливостей .

Застосовуються черв’яки типів : архімедів, конволютні та близькі до них нелінійчасті; еквівалентні, та черв’яки з ввігнутим профілем.

Архімедові черв’яки – гвинти з різьбою, яка має прямолінійний обрис профілю (трапецію) в осьовому перерізі, в торцевому перерізі витки окресленні архімедовою спіраллю

Конволютні черв’яки – мають прямолінійний профіль в перерізі нормальному до осі симетрії (В-В); витки черв’яка в торцевому перерізі окресленні видовженою або вкороченою евольвентою (А-А).

Евольвенті черв’яки – представляють собою косозубі і колеса з малим числом зубців і великим кутом їх нахилу; профіль зубця в торцевому перерізі окреслений евольвентою. Евольвента поверхня має прямолінійний профіль в перерізі площиною, дотичною до основного циліндра черв’яка.

Умовні позначення черв’ячних передач :

ZA- архімедові;

ZN- конволютні ;

ZK- нелінійчасті, одержані конусним кругом ;

ZI- евольвенті;

ZT- з ввігнутим профілем.

Стандартний кут профілю в черв’ячних передачах складає :

• - в архімедових черв’яках - в осьовому перерізі ;

• – в конволютних – в нормальному перерізі;

• - в евольвентних черв’яках – в нормальному перерізі косозубої рейки, яка зчіплюється з черв’яком;

• - в нелінійчастих- це кут профілю конічної твірної поверхні.

Відстань між одноіменними точками відповідних бічних сторін 2-х суміжних витків черв’яка, виміряна паралельно його осі, називається розрахунковим кроком черв’яка, р.

Співвідношення - модуль. (4.70)

Як і для зубчастих передач модуль стандартизований параметр .

Для черв’яка модуль – осьовий, для колеса торцовий.

Коефіцієнт діаметра черв’яка (4.71)

також стандартизований параметр.

Ділильний діаметр черв’яка

d₁ = q m , q = 0,25 Z₂; при цьому d₁ ≈ 0,4 a_w;

при цьому q і m вибирають спільно, по ГОСТ 21144-76.

Початковий діаметр черв’яка без зміщення

(4.72)

Число витків черв’яка вибирають в залежності від передаточного числа передачі, при цьому Z₁ становить 1,2, і 4.

Кут підйому лінії витка черв’яка на ділильному циліндрі (ділильний кут підйому)

(4.73)

де - хід витка черв’яка,

р - крок черв’яка.

Висота головки витка

(4.74)

висота ніжки витка

(4.75)

де - коефіцієнт висоти головки витка;

- коефіцієнт висоти ніжки витка:

- для архімедових конволютних і нелінійчастих;

- для евольвентних черв’яків.

Діаметр вершини витків

(4.76)

діаметр западин

(4.77)

Довжина b нарізаної частини черв’яка

, (4.78)

при і , , ;

при , , .