окружная сила колеса (осевая сила червяка), рис.37,б,

, Н;

радиальная сила в зацеплении (рис.37,в)

, Н,

где = 20°.

Рис.37. Схема сил, действующих в червячном зацеп­лении

16. Определить данные для проверки червяка на жесткость:

суммарная поперечная нагрузка на червяка ;

расстояние между опорами червяка мм;

минимальный момент инерции в сечении , мм²;

прогиб вала , мм, где МПа.

17. Проверить вал червяка на жесткость по условию :

- если "нет", то перейти к блоку 17 (см. п.18),

- если "да", то перейти к блоку 18 (см. п.19).

18. По ГОСТ 2144-76(в СНГ действует ГОСТ 2144-93) (см. табл. 25) выбрать увеличенный q и расчет повторить с блока № 6.

19. Провести расчет червячного редуктора на нагрев масла:

а) уточнить к.п.д. передачи по формуле

,

где - см. п.7; - приведенный угол трения, определяемый экспериментально (табл. 29);

б) определить температуру нагрева масла в червячном редукторе:

С - без искусственного охлаждения;

С - охлаждение вентилятором,

где - мощность на червяке; А - поверхность охлаждения корпуса (табл. 30); -коэффициент теплоотдачи (большее значение – при хороших условиях охлаждения); - коэффициент теплоотдачи при обдуве вентилятором, на­саженным на вал червяка (табл. 31);

в) максимально допустимую температуру нагрева масла принять С;

Таблица 29

Экспериментальные значения приведенного угла трения

Скорость скольжения , м/с		0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3	4	7	10	15
	БрОЦС БрОФ (БрОНФ)	3º10	2º30	2º20	2º00	1º40	1º30	1º20	1º00	0º55	0º50
	БрАЖ(Н) БрОМЦ	3º40	3º10	2º50	2º30	5º20	2º00	1º40	1º30	1º20	1º10

Таблица 30

Площадь А поверхности охлаждения червячного редуктора

в зависимости от межосевого расстояния а

а, мм	80	100	125	140	160	180	200	225	250	280
А,м2	0,19	0,24	0,36	0,43	0,54	0,67	0,8	1	1,2	1,4

Таблица 31

Коэффициент при обдуве вентилятором

Частота вращения вала , об/мин	750	1000	1500	3000
Коэффициент теплоотдачи	17	21	29	40

г) проверить редуктор на нагрев по условию :

- если "нет", то перейти к блоку 19. Рассмотреть возможные конструктивные доработки червячного ре­дуктора с целью увеличения поверхности охлаждения или интенсивнос­ти охлаждения масла. Повторить тепловой расчет - блок 18;

- если "да", то расчет червячной передачи закончен.

4.1.2. Конструкция червячных колес

Червячные колеса по условиям работы изготавливают составными: центр колеса - из стали, реже из серого чугуна, а зубчатый венец - (бандаж) - из антифрикционного материала (рис. 38). Бронзовый ве­нец

а)

б)

- штамп. уклон , но не менее 10 мм. для посадок H7/r6

Риc. 38. Конструкции червячных колес со штампованной или кованой ступицей: а - бронзовый венец запрессован на сту­пицу и закреплен винтами; б - бронзо­вый венец залит на ступицу, на ободе которой есть углуб­ления

установлен на центр с натягом по посадке: H7/p6; H7/r6; H7/s6. Эту конструкцию рекомендуется применять для передач с относитель­но невысоким тепловыделением, так как при значительной разнице в коэффициенте линейного расширения у бронзы и стали или чугуна при высокой температуре натяг уменьшается и надежность соединения сни­жается. Для предотвращения осевого взаимного смещения венца и сту­пицы червячного колеса в стыкуемые поверхности ввертывают винты с последующим срезанием головок (см. рис. 38,а).

В серийном и массовом производстве применяют биметаллическую конструкцию червячного колеса, бронзовый венец которой отлит в форму с предварительно вставленным в него центром. Для гарантии от смещения венца на заливаемой поверхности центра выполняют пазы различной формы (см. рис. 38,б).

4.1.3. Конструкция червяков

червячных передач

Червяк в большинстве случаев делают за одно целое с валом. Витки червяка могут быть нарезаны на токарном станке, если (рис. 39,а,б) или получены фрезерованием, если (рис.39,в).

Рис.39. Конструирование червячного вала: а) ; б);

в) ;

Одним из основных требований является конструктивное обеспе­чение высокой жесткости червяка. С этой целью расстояние между опорами стараются сделать как можно меньшими. Диаметр вала червя­ка в ненарезанной части назначают таким, чтобы обеспечить, по воз­можности, свободный выход инструмента при обработке витков и необ­ходимую величину упорного заплечика для подшипника.

При относительно малом диаметре червяк приходится выполнять по рис.39,в. В этом случае высоту упорного заплечника в местах установки подшипников согласуют с наружным диаметром червяка.

4.1.4. Допуски формы и расположения поверхностей

для деталей червячной передачи

Правила выполнения чертежей цилиндрических червяков и червяч­ных колес устанавливаются ГОСТ 2403-75. Этот стандарт определяет правила указания на чертежах параметров зубчатых венцов. Другие данные, необходимые для изготовления этих деталей, приводятся на чертеже в соответствии с требованиями ЕСКД.

На изображении цилиндрического червяка (рис. 40) указывают: диаметр вершин витка ,длину нарезной части червяка по верши­нам , размеры фасок С на концах витка, шероховатость боковых по­верхностей витков .

Рис.40. Параметры зубчатых венцов червячной передачи, указыва­емые на чертежах

На изображении червячного колеса (рис.40) указывают: диаметр вершин зубьев , ширину зубчатого венца , расстояние от базового торца Т до средней торцовой плоскости колеса , наи­больший диаметр, радиус поверхности вершин зубьев R, размеры фасок С или радиусы притупления торцовых кромок зубьев, шерохова­тость боковых поверхностей зубьев.