Detali_i_mekhanizmy_priborov_Labaratorny_prakt

У

Т

Н

Б

й

установки

р

нструмента

Рисунок 5.4 – Схема

о

при на езании че вяка

практ

По стандарту введены

б значения различных червяков и их мо-

дификаций. Так,

например

, архимедов червяк обозначается – чер-

вяк ZA, конволютный – червяк ZN, эвольвентный – червяк Z1. Всего

их десять видов. На

ке наибольшее распространение получи-

ли архимедовы червяки.

о

п

Оснзвные геометрические соотношения

в червячной передаче

Г ом трические размеры червяка и колеса определяют по фор-

Р

мулам, аналогичным формулам для зубчатых колес.

еВ червячной передаче расчетным является осевой модуль червя-

ка т, равный торцовому модулю червячного колеса.

Значения расчетных модулей m выбирают из ряда: 2; 2,5; 3,15; 4;

5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20 мм.

Основными геометрическими

размерами червяка являются

(рисунок 5.5):

p π m ,

(5.1)

откуда расчетный модуль

У

m

p

;

(5.2)

π

Т

Н

Б

й

и

р

Рисунок 5.5 – Основные азме ы цилиндрического червяка

т

– ход витка (рисунок 5.6)

и

оp p z

,

(5.3)

з

h

1

где z1 – число в тков червяка;

о

п

е

Р

ha1 ha2

m ;

(5.4)

– высота ножки витка червяка и зуба колеса

hf 1 hf 2 1,2m ;

(5.5)

– делительный диаметр червяка, т. е. диаметр такого цилиндра

червяка, на котором толщина витка равна ширине впадины:

У

d1 = qm,

Т(5.6)

где q – число модулей в делительном диаметре червяка, или коэф-

фициент диаметра червяка.

Н

Чтобы червяк не был слишком тонким, q увеличивают с умень-

Б

шением т. Тонкие червяки при работе получают большие прогибы,

что нарушает правильность зацеплен я.

й

Значения коэффициентов диамет а червяка q выбирают из ряда:

7,1; 8,0; 9,0; 10,0; 11,2; 12,5; 14,0; 16,0; 18,0; 20,0; 22,4; 25,0.

и

Делительный угол п дъема линии витка

р

tgφ=

ph

z1

.

(5.7)

оπ d1

q

т

Диаметр верш н в тков

и

зda1 d1 2ha1

d1 2m .

(5.8)

Диам тров адин витков

п

d f 1 d1

2hf 1 d1 2, 4m .

(5.9)

е

Длина нарезанной части червяка зависит от числа витков:

Р

1 è 2

b1 m (11 0, 06z2 );

ï ðè z1

(5.10)

ï ðè z2 4 *

b1 m (12, 5 0, 09z2 ).

ществляют только у колеса.

У

При заданном межосевом расстоянии аw коэффициент смещения

инструмента

Т

aw

Н

x

0, 5(q z2 ) .

(5.11)

m

По условию неподрезания и незаострения Бзубьев значение x вы-

бирают в пределах ±1.

Основные геометрические

венца

червячного

колеса

определяют в среднем его сечен

й

( сунок 5.7).

и

размеры

о

т

и

з

о

п

е

Рисунок 5.7 – Основные размеры венца червячного колеса

К ним относятся:

Р

– делительный диаметр

d2 m z2 ;

(5.12)

– диаметр вершин зубьев

da2 d2 2m(1 x) ;

(5.13)

– диаметр впадин колеса

У

d f 2 d2 2m(1, 2 x) ;

(5.14)

Т

– межосевое расстояние – главный параметр червячной передачи:

aw 0, 5(d1 d2

2xm) ;

Н

(5.15)

– наибольший диаметр червячного колеса

й

dam2

da2

6m

;

Б

(5.16)

z12

и

– ширина венца червячного колеса зав с т от числа витков червяка:

р

при z = 1–2

b2 = 0,355аw;

т

при z = 4

b2 = 0,315аw.

Ма ероалы червячной пары

з

Червяк и колесо должны образовывать антифрикционную пару,

обладать выс к йипрочностью, износостойкостью и сопротивляе-

п

мостью заеданию ввиду значительных скоростей скольжения в за-

цеплении.

Червяки

оизготавливают из среднеуглеродистых сталей марок 40,

45, 50 или легированных сталей марок 40Х, 40ХН с поверхностной

Р

При средних скоростях скольжения (vs = 2–5 м/с) применяют

алюминиевую бронзу марки БрА9Ж3Л. Эта бронза обладает пони-

У

женными противозадирными свойствами, поэтому применяется в паре

с закаленными до твердости ≥ 45 HRC шлифованными и полирован-

Т

ными червяками. В отдельных случаях ее применяют до vs = 8 м/с.

При малых скоростях скольжения (vs < 2 м/с) червячные колеса

Н

можно изготавливать из серых чугунов марок СЧ12, СЧ15 и др.

При выборе материала колеса предварительно определяют ожи-

даемую скорость скольжения.

Б

КПД червячных передач

и

Роль смазывания в червячной передаче еще важнее, чем в зубча-

той, так как в зацеплении происход т скольжение витков червяка

р

йнесовершенства смазывания

вдоль линий зубьев колеса. В случае

резко возрастают потери, возможно повреждение зубьев.

о

Червячная передача является зубчато-винтовой, поэтому в ней

т

имеются потери, свойственные как зубчатой передаче, так и пере-

даче винт-гайка. В общем случае КПД червячной передачи

зубчат

η

,

(5.17)

ï

çç

âï

ðì

где ηп, ηзз, ηвп, ηрм –иКПД, учитывающие потери соответственно в под-

предачи:

шипниках,

м зацеплении, винтовой паре, а также на разме-

шивание и разбрызгивание масла.

вячные

ПрактическиоКПД червячной передачи определяют по формуле,

выв д нной для винтовой пары, но распространяющейся и на чер-

Р

tg

.

(5.18)

tg( ')

чина ' значительно снижается при увеличении vs, так как при этом

в зоне зацепления создаются благоприятные условия для образова-

ния масляного клина.

Таблица 5.1 – Зависимость угла трения ' от скорости скольжения vs

Т

vs,

Н

У

м/с

0,1

0,5

1,0

1,5

2

2,5

3

Б

'

4°30'–

3°10'–

2°30'–

2°20'–

2°00'–

1°40'–

1°30'–

5°10'

3°40'

3°10'

2°50'

2°30'

2°20'

2°00'

й

Из формулы следует, что с увеличением угла подъема линии

и

витка ψ растет КПД передачи. Учитывая, что

р

tg

=

z1

,

(5.19)

о

q

т

заключаем, что увеличение z1

и уменьшение q в допустимых преде-

и

лах обеспечивают повышение КПД червячной передачи.

з

о

Порядок выполнения работы

1. Пр извести внешний осмотр червячной передачи.

2. Измерить габаритные, присоединительные размеры и межосе-

вое

расстояние.

3. Осмотреть детали червячной передачи.

Р

пУстановить, какой вал является входным (быстроходным), а

4.

Б

№

Наименование величин

Обозначение и расчет,

Величина

п/п

размерность

Измеряемые величины

и

1

Габаритные размеры основания

йB, мм

червячной передачи:

р

– длина

– ширина

о

С, мм

– высота

А, мм

т

2

Присоединительные размеры: –

– диаметр входного вала

dв, мм

и

– длина посадочного учас ка

з

вала червяка

l1, мм

5

– диаметр выходного конца вала

dвых, мм

Числозаходов

червяка

z1

– длина посадочного конца вала

к леса

l2, мм

п

3

Меж сев е расстояние

aω изм, мм

4

Число зубьев к леса

z2

е

Р

Высота витка червяка

hизм, мм

6

7

Длина нарезной части червяка

b1, мм

8

Шаг винтовой линии червяка

Pизм, мм

9

Диаметр окружности выступов

da1 изм, мм

червяка

10

Диаметр окружности впадин

df1 изм, мм

червяка

№

Наименование величин

Обозначение и расчет,

Величина

п/п

размерность

11

Наибольший диаметр червячного

dam2 изм, мм

колеса

12

Ширина венца колеса

b2, мм

Рассчитываемые величины

13

Передаточное число редуктора

u

У

14

Модуль зацепления

m, мм

15

Величина относительного

q

Т

диаметра червяка

16

Делительный диаметр червяка

d1, мм; d2, мм

Н

и колеса

17

Расчетное значение межосевого

aω, мм

расстояния

Б

18

Диаметр окружности выступов

da1, мм; da2, мм

червяка и колеса

й

19

Диаметр окружности впадин

df1, мм; df2, мм

червяка и колеса

и

20

Шаг винтовой линии червяка

P, мм

21

Угол подъема витков червяка

γ, град

р

22

Наибольший

р

о

dam2, мм

червячного колеса

23

Частота вращен я вала червяка

n1, мин–1

т

v1, м/с

Окружная скорость червяка

Скорость скольжения в зацеп-

лении

диаме

vs, м/с

з

о

Содержание отчета

1. пТитульный лист.

2. Ц ли и задачи выполнения работы.

е

Р