71. Корригирование червячных передач. Коэффициент полезного действия и усилия в червячном зацеплении

Корригирование червячных передач

Для червячных редукторов для уменьшения числа типоразмеров корпусов установлены стандартные межосевые расстояния А, мм (80; 100; 120; 150; 180; 210; 240; 270; 300; 360; 420; 480; 540; 600). Для червячных передач, являющихся узлами машин, желательно применять межосевые расстояния, оканчивающиеся на 0 и 5. Для получения указанных межосевых расстояний применяют корригирование передач. Нарезание зубьев некорригированных колёс и корригирование производят одной и той же фрезой, имеющей размеры парного червяка. Поэтому корригированию подвергается только червячное колесо путём смещения фрезы, как это делается и для зубчатых передач. С изменением А у корригированного червячного колеса размеры D_a и D_k отличаются от размеров некорригированного колеса. Диаметр d не меняется.

Коэффициент сдвига  определяется: = A/m-0.5(q+z_k)

Межосевое расстояние: A= 0.5m(q+z_k+2)

Диаметр впадин: D_k= m(z_k+2-2.4)

Диаметр выступов: D_k= m(z_k+2+2)

Коэффициент полезного действия и усилия в червячном зацеплении

Часть подводимой к передачи мощности затрачивается на трение винта и гайки, а часть затрачивается на трение зубьев колеса по профилям витков червяка, на трение в опорах и на перемешивание масла внутри корпуса редуктора. Когда мощность передаётся от червяка к колесу, получаем КПД передачи: η_ч.г= φ*tgλ_д/ tg(λ_д+ρ).

При передачи вращения от колеса к червяку: η_к.ч= φ*tg(λ_д-ρ)/ lg λ_д

Где j- коэффициент, учитывающий потери в зацеплении, в опорах и при перемещении масла.

В зависимости от вида подшипников и вязкости масла φ= 0,94/0,97.

КПД червячных передач значительно ниже зубчатых, и это является их основным недостатком. Затрата мощности на трение переходит в тепло, вследствие чего червячные передачи могут сильно нагреваться.

Из условия равенства работ на ведущем и ведомом валах передачи можно получить зависимость между вращающимися моментами на валах червячного колеса и червяка: M_в=M_ч*i_ч.к*η_ч.к

Где М_в – вращающий момент на валу колеса;

М_ч – вращающий момент на червяке;

I_ч.к – передаточное отношение между червяком и колесом;

η_ч.к – КПД передачи при передаче вращения от червяка к колесу.

72. Схемы червячных передач и материалы. Допускаемые напряжения.

Схемы червячных передач.

В практике построения червячных передач встречаются следующие схемы расположения червяка и червячного колеса (рис. 57):

1) червяк вверху, а колесо внизу; оси их расположены в горизонтальных плоскостях (рис. 57а);

2) червяк внизу, а колесо вверху; обе оси расположены в горизонтальных плоскостях (рис. 57б);

3) червяк и червячное колесо лежат в горизонтальной плоскости; ось червячного колеса вертикальна (рис. 57в);

4) червяк и червячное колесо расположены в вертикальной плоскости; ось червяка вертикальна (рис. 57г);

5) двухступенчатая (сдвоенная) червячная передача (рис. 57д);

6) червяк и оба червячных колеса лежат в одной плоскости (вертикальной или горизонтальной); вращение колёс в противоположных направлениях (рис. 57е);

7) два червяка, посаженные на один вал, а оба колеса расположены в одной плоскости; вращение колёс в одну или в противоположные стороны в зависимости от направления витков червяка (оба правые или оба левые, или один правый, а второй левый, рис. 57ж).

Кроме указанных, могут быть и другие схемы расположения червяков и червячных колёс. Например, их оси наклонены под некоторым углом к горизонтальной или вертикальной плоскости.

Червячные передачи имеют следующие достоинства:

1. одной червячной парой можно осуществить большое передаточное отношение (обычно 10-80);

2. компактность передачи;

3. плавность и бесшумность работы передачи;

4. свойство самоторможения (при z=1), т.е. невозможность передачи движения от колеса к червяку.

Недостатками червячных передач являются:

1. низкий КПД;

2. Нагревание передачи;

3. Высокая точность монтажа.

Рис. 57. Схемы червячных передач