22. Классификация червячных передач, их достоинства и недостатки; область применения.

Относятся к передачам со скрещивающимся осями. Она состоит из червяка – винта с трапецеидальной резьбой и зубчатого червячного колеса с зубьями соответствующей специфической формы. Движение в червячной передаче преобразуется по принципу винтовой пары.   

С положительной стороны червячные передачи характеризуются малыми габаритами, большим передаточным отношением в одной паре и бесшумной работой, однако, вследствие больших потерь мощности на трение в зацеплении, КПД их сравнительно низок и составляет 0,60 + 0,85 (в среднем 0,7 - 0,8). Потери мощности на трение вызывают значительное выделение тепла, которое необходимо отводить от стенок корпуса. Это обстоятельство ограничивает мощность практически применяемых передач пределом 10-20 кВт, зато для малых мощностей эти передачи нашли самое широкое применение.

В отличие от эвольвентных зацеплений, где преобладает контактное качение, виток червяка скользит по зубу колеса. Следовательно, червячные передачи имеют "по определению" один фундаментальный недостаток: высокое трение в зацеплении. Это ведёт к низкому КПД  (на 20-30% ниже, чем у зубчатых), износу, нагреву и необходимости применять дорогие антифрикционные материалы.

Кроме того, помимо достоинств и недостатков, червячные передачи имеют важное свойство: движение передаётся только от червяка к колесу, а не наоборот.

Пониженный кпд и значительное тепловыделение ограничивают применение червячных передач областью небольших и ср. мощностей (обычно до 50, реже до 200 кВт). Они используются в подъёмно-транспортных машинах, металлорежущих станках, автомобилях, троллейбусах, металлургических машинах, гидротехнических сооружениях и т.д. Основное применение имеют закрытые хорошо смазываемые червячные передачи в виде червячных редукторов.

Классификация

Червяки различают по следующим признакам:

• по форме поверхности, на которой образуется резьба

  • Цилиндрические

  • Глобоидные

• по направлению линии витка

  • правые

  • левые

• по числу заходов резьбы

  • однозаходные

  • многозаходные

• по форме винтовой поверхности резьбы

  • с архимедовым профилем

  • с конволютным профилем

  • с эвольвентным профилем

25. Критерии работоспособности червячных передач, виды их отказов; тепловой расчет червячной передачи (на основе теплового баланса).

Работоспособность червячных передач может быть повышена, если в

процессе проектирования и изготовления их будут устранены причины отказов.

Виды отказов:

1. Поломка зубьев колеса. Этот вид отказа встречается редко, в основном

вследствие ошибок изготовления.

2. Пластическое разрушение рабочих поверхностей зубьев червячного колеса от

действия больших перегрузок.

3. Усталостное разрушение рабочих поверхностей зубьев червячных колес —

наиболее распространенный вид повреждения, вызываемый повторяющимися

нагрузками. В большинстве случаев усталостное разрушение сопровождается

износом.

4. Износ — проявляется в виде истирания рабочих поверхностей зубьев и

приводит к их утонению. Истираются в основном зубья более мягкого

червячного колеса. В нереверсивных передачах степень допустимого износа

определяется изгибной прочностью зубьев. Обычно износ допускается до

заострения зубьев червячного колеса. В реверсивных передачах износ

определяется допустимым боковым зазором.

5. Заедание — самый опасный вид отказа червячных передач. При изготовлении

червячных колес из высокооловянистых бронз заедание встречается сравнительно

редко, а при безоловянистых — лимитирует передаваемую нагрузку.

Для предотвращения отказов выполняют следующие виды

расчетов зубьев:

1) на контактную выносливость;

2) на изгибную выносливость;

3) на статическую прочность;

4) рабочих поверхностей на статическую прочность;

5) на износ;

6) на заедание.