Тема 2. Червячные передачи

2.1. Общие сведения. Геометрические и кинематические особенности червячных передач

Диаметр делительного цилиндра червяка (см. рис. 2.2)

где – осевой модуль червяка; Р - шаг червяка; q - коэффициент диаметра червя­ка, принимаемый в зависимости от модуля m для обеспечения жест­кости.

Делительный угол подъема винтовой линии γ оп­ределяется из формулы

Диаметры окружностей вершин и впадин червяка

где – ко­эффициент высоты ножки; = 0,2 – коэффициент радиального за­зора.

где Z₂ – число зубьев колеса.

Межосевое расстояние

Ширина колеса b₂ назначается из условия получения угла об­хвата червяка колесом

Передаточное отношение червячной передачи

КПД передачи

где Т₁ и – вращающий момент и угловая скорость червяка; Т₂ и – то же для колеса.

2.2. Усилия в зацеплении. Расчет зубьев колес. Тепловой расчет червячных передач

Вращающий момент на колесе при ведущем червяке

Расчет зубьев колес на выносливость при изгибе.

где – модуль зацепления в нормальном сечении; – коэффициент формы зуба.

Тепловой расчет и охлаждение червячных передач

Уравнение теплового баланса для червячной передачи, работа­ющей в закрытом корпусе в непрерывном режиме без охлаждения, мож­но записать в виде

(2.12)

где – КПД передачи; – передаваемая мощность, кВт; - коэффициент теплопередачи корпуса; t и t_o – соответственно температура масла и окружающего воздуха, °С; А -площадь свободной поверхности охлаждения корпуса, м²; – коэффициент, учиты­вающий теплоотвод в раму или плиту .

Площадь свободной поверхности можно найти из приближенного соотношения , где – межосевое расстояние переда­чи, мм.

Общие сведения. Ремни. Шкивы

Ременная передача обычно состоит из двух шкивов 1 и 2, со­единенных между собой ремнем 3, и натяжного устройства 4, созда­ющего контактные давления между ремнем и шкивами и обеспечивающе­го за счет сил трения передачу энергии.

По форме сечения ремней различают плоско-, кругло- и клиноременные передачи (рис. 3.1 б, в, г).

Конструкции ремней и шкивов

Ремни должны обладать достаточно высокой прочностью при дей­ствии переменных нагрузок, иметь большой коэффициент трения в контакте со шкивом и высокую износостойкость.

Плоские ремни имеют прямоугольное сечение (см. рис.3.1 6,3.2) и малую толщину. Их получают путем соединения концов полос ткани, кожи и синтетических материалов.

Круглые ремни (кожаные, капроновые и др.) применяют в маши­нах малой мощности (швейных и бытовых машинах, настольных станках и др.) (рис.3.1в).

Клиновые ремни используются в настоящее время наиболее широ­ко. Они обеспечивают передачам большую тяговую способность и меньшие габариты по сравнении с плоскоременными передачами. Клиновые ремни изготовляют беско­нечными, слойной конструкции (рис.3.3 а, 6), имеющей несущий кордовой слой 1 (работает на растяжение), резиновый или резинотканевый слой 3 и обертку из прорезиненной ткани 2. Несущий слой на основе материалов из химических волокон (капрона, лавсана, вискозы, анида располагают в продольном направлении ремня на нейтральной поверхности для разгрузки его от напряжений изгиба.

Получили распространение поликлиновые ремни с высокопрочным полиэфирным кордон в плоской части, так­же работающие на шкиве с клиновыми ка­навками.