21. Геометрические параметры червячных передач
Мощность на червяке при длительной работе обычно до 30 кВт, при повторно-кратковременном режиме - до 200кВт. Передаточные числа обычно принимают от 8 до 80, в кинематических передачах - до 1000.
Основные
геометрические размеры червяка
представлены на рис. 12.4. В червячных
передачах угол профиля 
обычно
принимают равным 
.
У архимедовых червяков его определяют
в осевом сечении, у конволютных и
эвольвентных - в нормальном сечении 
,
у нелинейчатых
находят
как угол конуса производящей поверхности.
Для передач с вогнутым червяком угол
профиля в осевом сечении витка червяка,
измеренный на делительном диаметре,
равен 
.
|
Рис 12.4 |
Расстояние
между одноименными точками боковых
сторон смежных витков червяка, измеренное
параллельно оси, называют шагом червяка 
.
Отношение 
называют
модулем 
.
Червячные
колеса нарезают фрезами, режущие кромки
которых при вращении образуют поверхности,
идентичные с поверхностью витков
червяка. В целях сокращения номенклатуры
зуборезного инструмента стандартизованы
модули и коэффициенты диаметра червяка
.
(12.1)
Делительный
диаметр червяка 
.
Число
заходов червяка 
выбирают
из установленных ГОСТ значений 1, 2 или
4. Передачи большой мощности не выполняют
с однозаходными червяками из-за низкого
КПД.
Угол 
подъема
витка червяка на делительном диаметре
,
(12.2
)
где 
-
ход витка червяка.
Высота
головки 
и
ножки 
витков
(рис. 12.4)
, (12.3
)
где
коэффициент высоты головки 
,
коэффициент высоты ножки 
для
эвольвентных червяков, 
-
для остальных червяков.
Диаметры вершин и впадин:
. (12.4
)
Длину
нарезанной части червяка 
(рис.
12.4) определяют из условия нахождения в
зацеплении максимально возможного
числа зубьев колеса. Для шлифуемых и
фрезеруемых червяков, во избежание
завалов на боковых поверхностях витков
червяка на входе и выходе шлифовального
круга (фрезы) из впадин, длину нарезанной
части увеличивают на 
.
У быстроходных червяков для избежания
дисбаланса отношение 
принимают
равным целому числу.
Минимальное
число зубьев червячных колес 
принимают
для кинематических передач равным 17, в
силовых передачах 
.
Наиболее желательно для силовых
передач 
.
Делительный диаметр колеса (рис. 11.6)
.
( 12.5 )
Диаметры
вершин 
и
впадин 
определяют
в среднем сечении колеса; для колес,
нарезанных без смещения режущего
инструмента они равны:
.
( 12.6 )
Наибольший диаметр колеса определяют по эмпирической формуле
,
( 12.7 )
где 
для
передач ZT, 
-
для остальных.
Ширина
колеса 
(при 
или 
), 
(при 
).
Увеличивать ширину червячного колеса
нецелесообразно, так как длина контактных
линий и передаваемая нагрузка увеличиваются
при этом незначительно.
Межосевое
расстояние передачи в общем случае
обозначают через 
,
для передачи без смещения - через 
.
Можно выразить 
через
диаметры червяка 
и
червячного колеса 
.
( 12.8 )
Значения межосевых расстояний стандартизованы с целью унификации корпусных деталей.
Большинство передач выполняют со смещением режущего инструмента (рис 12.6). Передачи со смещением выполняют для получения стандартного межосевого расстояния или изменения числа зубьев колеса (на 1-2 зуба). Положительное смещение приводит к увеличению межосевого расстояния:
.
( 12.9 )
|
Рис 12.6 |
При этом коэффициент смещения инструмента
.
( 12.10)
Рекомендуется 
(допускается 
в
пределах 
).
Предпочтительно использовать положительные
смещения, при которых несколько повышается
нагрузочная способность передачи. Для
передач с вогнутым профилем витка
червяка (ZT) назначают бόльшие коэффициенты
смещения (
),
предпочтительно 
.
Значительное положительное смещение
для этих передач является дополнительным
фактором повышения нагрузочной
способности.
Нарезание колес для передач со смещением выполняют тем же инструментом, что и передач без смещения. В передачах со смещением изменяется диаметр заготовки червячного колеса при неизменном диаметре заготовки червяка. Для червяка передачи со смещением изменяются начальный диаметр
(
12.11)
и
длина нарезанной части при неизменных 
и 
.
Угол подъема витка червяка на начальном цилиндре
.
( 12.12)
У червячного колеса, нарезанного со смещением инструмента, все размеры, кроме делительного диаметра, отличаются от размеров колеса, нарезанного без смещения.
Диаметры вершин и впадин в среднем сечении
,
( 12.13)
(
12.14)
для всех передач, кроме передач с эвольвентным червяком, для которых
.
( 12.15)