Министерство образования Российской Федерации

Пермский государственный технический университет

Лысьвенский филиал

«Изучение червячных редукторов»

Инструкция к выполнению лабораторной работы

по дисциплине «Детали машин»

направление 552900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»

Лысьва, 2002

УДБ

ББК

Подготовлено на кафедре технических дисциплин ЛФ ПГТУ

Изучение червячных редукторов. Инструкция к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Детали машин» направление 552900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств» /Сост. В.В.Ефремов; Лысьва, 2002. 24

Предназначены для студентов всех форм обучения по направлению 552900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств» .

Рассмотрены на заседании кафедры ТД ЛФ ПГТУ «___» ___________ 200__г , протокол №__________.

Согласовано

зав.кафедрой КМСМ ПГТУ

д.т.н., профессор А.М.Ханов

© Лысьвенский филиал ПГТУ, 2002

Изучение червячных редукторов

Цели работы: изучить назначение и конструкцию редуктора, его узлов и деталей; определить параметры червячного зацепления и редуктора; ознакомиться с особенностями регулировки и смазки зацепления и подшипников качения.

Назначение редукторов: Червячные редукторы предназначены для передачи вращения между перекрещивающийся валами и, подобно зубчатым редукторам, служат для понижения угловых скоростей и увеличения крутящих моментов.

Червячная передача состоит из винта, называемого червяком, и червячного колеса, представляющего собой разновидность косозубого колеса(рис.1). Эта передача относится к зубчато-винтовым. В червячной передаче обод червячного колеса имеет вогнутую форму, способствующую облеганию червяка и, вследствие этого, увеличению длины контактной линии.

Червячные передачи используются в подъемно-транспортных устройствах, металлообрабатывающих станках, автомобилях и других машинах. Объем применения этих передач от передач зацеплением (зубчатых и червячных) составляет около 10 %.

Рис.1

Достоинства червячных передач

1. Передача вращающего момента между скрещивающимися валами.

2. Получение больших передаточных чисел в одной паре. В силовых передачах от 8 до 63, в приводах несилового назначения (кинематических) - до 1000.

3. Компактность и бесшумность,

4. Плавность работы.

5. Возможность самоторможения.

Недостатки червячных передач

Движение в червячной передаче осуществляется по принципу винтовой пары. При движении витки червяка скользят по зубьям колеса.

Рис.2.

Скорость скольжения в червячной передаче

Скорость скольжения V_ск направлена по касательной к средней линии витка червяка (рис.2) и определяется из геометрической суммы окружных скоростей по начальным диаметрам червяка V₁ и червячного колеса V₂:

где γ--угол подъема винтовой линии червяка.

Скорость скольжения V_ск всегда больше V₁ и значительно больше V2. Эта скорость может быть определена по зависимости:

где

–соответственно окружные скорости червяка и червячного колеса.

Большая скорость скольжения сочетается с крайне неблагоприятным ее направлением относительно линии контакта. Это ведет к ухудшению условий смазки и разрыву масляного слоя между червяком и червячным колесом и в конечном итоге - к понижению КПД передачи, повышенному износу и заеданию.

Эти обстоятельства определяют ряд существенных недостатков червячных передач:

1. Низкий коэффициент полезного действия;

2. Значительный нагрев при длительной работе;

3. Низкую износостойкость;

4. Склонность к заеданию и необходимость применения в качестве материала червячного колеса антифрикционных сплавов;

5. Высокую стоимость, обусловленную необходимостью применения дорогостоящих материалов и сложностью изготовления.

Основные кинематические схемы червячных редукторов

Одноступенчатый горизонтальный редуктор с нижним расположением червяка и скоростью его вращения до 4-5 м/с. При этом обеспечиваются хорошие условия смазки передачи окунанием червяка.

Одноступенчатый горизонтальный редуктор с верхним расположением червяка. Используется в быстроходных передачах во избежание излишних потерь на разбрызгивание масла быстроходным червяком.

Передача с вертикальным расположением вала колеса. Применяется в исключительных случаях, исходя из требований компоновки машины. При этом ухудшаются условия смазки подшипников вертикального вала.

Двухступенчатая передача для получения больших передаточных чисел (до 3600), Быстроходную пару целесообразно выполнять с верхним расположением червяка, а тихоходную -с нижним, что обеспечивает лучшие условия смазки.