20. Червячные передачи: общие сведения, достоинства и недостатки.
Червячные передачи применяют при необходимости передачи движения между перекрещивающимися (как правило взаимно перпендикулярными) валами. При вращении червяка его витки плавно входят в зацепление с зубьями колеса и приводят его во вращение. Передачи используют в станках, автомобилях, подъемно-транспортных и других машинах.
Поскольку оба кулачка повернуты на 180 градусов через эксцентрики, на всей окружности профиля кулачка обеспечивается так называемое зубчатое зацепление. Это позволяет передавать очень высокие крутящие моменты с максимальной точностью и бесшумным ходом. Кроме того, благодаря двум передачам можно добиться высоких передаточных отношений.
Почти сто процентов контакта в структуре шарниров и равномерное распределение сил внутри редуктора обеспечивает высокую нагрузку на низкий клиренс. Для циклоидальных передач типичная передача усилия с штифтами обеспечивает высокую эффективность, длительный срок службы и чрезвычайно низкий зазор коробки передач. Качение трения передающих элементов гарантирует очень низкий крутящий момент. Почти 100% контакт при проектировании циклоидных штифтов и равномерное распределение силы внутри редуктора также обеспечивают высокую нагрузку с низким зазором.
12.2. Достоинства и недостатки червячных передач
Достоинства :
возможность получения большого передаточного числа в одной ступени;
плавность и малошумность работы;
повышенная кинематическая точность.
Недостатки:
низкий КПД;
необходимость изготовления зубьев колеса из дорогих антифрикционных материалов;
Нулевой гистерезис настолько значительно меньше, чем одна угловая минута. Симметричное расположение и установка всех валов в подшипниках качения обеспечивает стабильное рабочее поведение в течение всего срока службы и обеспечивает высокую кратковременную нагрузку. Максимальная нагрузка до пяти раз превышает номинальный крутящий момент. Эта функция может использоваться, например, в ситуациях аварийного останова в аварийной ситуации.
Планетарные редукторы состоят в основном из трех конструктивных элементов: центрального колеса, трех или более спутников и коронного колеса. В типичной планетарной коробке передач центральное колесо передает спутники на центральное колесо, а затем они запускаются в статическом коронном колесе. Планетарные колеса установлены на несущей, которая затем передает скорость на выходной вал. Кроме того, добавление одной или нескольких передних передач может дополнительно увеличить общую передачу, что, в свою очередь, увеличивает общий угловой зазор коробки передач.
повышенные требования к точности сборки, необходимость регулировки;
необходимость специальных мер по интенсификации теплоотвода.
21. Кинематические и силовые соотношения архимедовых червячных передач.
В цилиндрических червячных передачах с архимедовыми червяками осевой шаг нарезки червяка р и шаг зубьев червячного колеса равны между собой (рис. 5):
Если точность клиренса и позиционирования имеет важное значение, циклоидные шестерни обеспечивают лучшие рабочие параметры. В отличие от простого решения для передачи, такого как червячный редуктор, коробка передач менее эффективна на передачах, потому что крутящий момент всегда делится на более короткие передачи. Кроме того, это разделение обеспечивает бесшумную работу и непрерывную передачу энергии.
Если необходимо принять решение между циклоидой и планетарным редуктором, сначала необходимо принять требуемую точность приложения. Если клиренс и точность позиционирования имеют важное значение, циклоидальные шестерни обычно обеспечивают лучшие рабочие характеристики.
Расстояние, измеренное между одноименными поверхностями двух соседних гребней нарезки червяка, называют расчетным шагом нарезки червяка.
Многозаходные червяки характеризуются еще и ходом р z , причем р z = рz 1 ,
где z 1 - число витков червяка; т - расчетный модуль.
Расстояние, измеренное между одноименными поверхностями двух соседних гребней, принадлежащих общей винтовой линии нарезки червяка, называют ходом витка червяка.
Другим важным критерием является требуемое передаточное отношение. При сравнении размеров обеих редукторов ясно, что длина коробки передач в коробке передач значительно длиннее с увеличением передаточных отношений. Таким образом, многоступенчатые планетарные передачи достигают значительно более длинных конструкционных длин, чем циклоидальные шестерни с одинаковыми передаточными числами. Циклоидальные шестерни имеют больший диаметр с одинаковым крутящим моментом, но со значительно меньшей длиной конструкции.
Сочетание различных требований к точности, размерности и передаточному отношению требует широкого спектра редукторов на рынке. Для идеального выбора коробки передач важно учитывать все требуемые параметры рабочего цикла в отношении срока службы и ситуации, например, аварийной остановки. Поэтому особое внимание следует уделить спецификациям отдельных редукторов. Области использования двух редукторов перекрываются, при этом циклоидальные шестерни могут заменить планетарные передачи во многих приложениях.
В осевом сечении витки червяка представляют собой рейку. За один оборот червяк смещает колесо на величину хода нарезки р z . Окружная скорость на начальной (делительной) окружности червячного колеса равна линейной скорости v 1 движения витков червяка в осевом направлении. Поэтому за каждый оборот червяка червячное колесо поворачивается на число зубьев, равное числу витков червяка, т.е. v 1 = п 1 𝜋т z 1 и v 2 = п 2 𝜋т z 2 . При v 1 =v 2 получаем n 1 z 1 = n 2 z 2 или ω 1 z 1 = ω 2 z 2 .
Использование циклоидальных передач для различных применений
Дополнительные передние редукторы также позволяют монтировать под прямым углом к двигателю. Это служит для захвата внешних сил и моментов, и дополнительный внешний депозит осанки совершенно ненужные. Кроме того, эти редукторы имеют полый вал большого размера, который позволяет запускать силовые и информационные кабели. Являются высококачественными передачами для стандартных приводов. Электродвигатель встроен в редуктор.
По запросу мы будем рады отправить вам документацию или мы разработаем подходящий комплект напрямую. Наиболее распространенная версия коробки передач для всех типов стандартных применений с выходным валом на оси двигателя. Передачи, транспортируемые спереди, с выходным валом, параллельным оси двигателя. Подходит для применений, где передняя трансмиссия слишком длинная или где требуется выходной полый вал или цилиндрический или двухсторонний вал.
Тогда передаточное число червячной передачи
где n 1 – частота вращения червяка (об/мин),
n 2 – частота вращения червячного колеса (об/мин),
z 2 - число зубьев колеса червячной передачи,
z 1 - число заходов червяка,
ω 1 – угловая скорость червяка (рад/с),
ω 2 – угловая скорость червячного колеса (рад/с).
Передачи с комбинацией передних и конических зубчатых передач очень популярны из-за их очень высокой эффективности. Они подходят для применений, для которых требуется полый или полный выходной вал, перпендикулярный оси двигателя. Передачи с фронтальной и червячной шестерней являются экономически эффективными и устойчивыми к крутящему моменту. Недостатком по сравнению с конической спиральной конструкцией является, в частности, более низкая эффективность и меньший диапазон выходов и передаточных чисел.
В одной из самых распространенных версий прихожей используется червячная передача. Преимущество червячных редукторов - низкая стоимость, очень простая конструкция, а иногда и самоблокировка. Недостатком является относительно высокая потеря крутящего момента. Компактные червячные редукторы доступны только в ограниченном диапазоне мощностей и передаточных чисел.
Таким образом, передаточное число червячной передачи равно отношению числа зубьев червячного колеса к числу заходов червяка, т.е. за каждый оборот червяка колесо поворачивается на число зубьев, равное числу заходов червяка. Таким образом, передаточное число не зависит от соотношения диаметров.
22. Критерии работоспособности и особенности расчета червячных передач.
В червячной передаче имеет место молекулярно-механическое изнашивание. При больших контактных напряжениях или удельных давлениях происходит разрушение защитных плёнок и пластическое деформирование, в результате силы молекулярного сцепления приводят к схватыванию. Процесс возникновения и развития повреждений поверхностей трения вследствие схватывания в технике называется заеданием . Ускоренное повышение температуры во время схватывания прямо пропорционально скорости скольжения, коэффициенту трения, контактному напряжению, а также обратно пропорционально суммарной скорости контактирующих точек относительно зоны контакта и приведённому радиусу кривизны.
Мы будем рады помочь вам выбрать подходящую коробку передач для вашего приложения. Пожалуйста, предоставьте хотя бы следующую базовую информацию по вашему запросу. Требуемая мощность двигателя или выходной крутящий момент требуемая выходная скорость тип привода требования для выхода выходного вала выход зажим - ножки, фланец, крутящий момент и т.д. рабочее положение возможны дополнительные требования. По вашему запросу мы обработаем предложение, включая эскизы размеров, цены, сроки поставки и подробные технические данные.
Поэтому мы можем предложить вам не только гарантийное и гарантийное обслуживание, но и регулярное техническое обслуживание. Мы можем помочь вам сделать правильный выбор для вашего автомобиля! Важнейшим фактором при выборе лебедки является тяговое усилие, о котором сообщает производитель лебедки. Следует иметь в виду, что указанное растягивающее усилие относится к первому слою каната на барабане барабана. Обычно на барабан наматывают три-четыре слоя веревки, первый из которых имеет самую низкую шестерню, а затем лебедку, чтобы развивать наивысшую мощность.
Работоспособность червячной передачи ограничивается:
1) стойкостью рабочих поверхностей зубьев;
2) изгибной прочностью зубьев;
3) предельной допустимой температурой масла или корпуса;
4) прочностью и жесткостью червяка.
В червячной паре менее прочным элементом является зуб колеса, для которого возможны все виды разрушений и повреждений, встречающиеся в зубчатых передачах.
Правило состоит в том, чтобы умножить общий вес транспортного средства и умножить его на число Тед для двухтонного автомобиля - это подходящая лебедка с тяговым усилием не менее 3 тонн. Имеются лебедки с тремя различными типами зубчатых колес - зубчатой коробкой передач, редуктором с резьбой и планетарной коробкой передач. У каждого типа есть свои преимущества и недостатки.
Этот тип редуктора использует пару зубчатых колес - большее колесо на оси двигателя и меньше по оси самой лебедки. Зубчатые зубчатые передачи бывают быстрыми, но имеют достаточно высокий ток, из-за низкого внутреннего привода. Эти редукторы не нуждаются в тормозе большой нагрузки. На этом рынке практически нет барабанов с этой коробкой передач.
Виды разрушений зубьев:
- заедание; особо опасно при колесах из твердых безоловянистых бронз и чугуна. Слабой формой заедания является намазывание витков червяка бронзой (сечение зуба постепенно уменьшается, но передача продолжает работать еще длительное время), а опасной формой – задир контактирующихся поверхностей в виде борозд параллельно скорости скольжения с последующим катастрофическим изнашиванием и повреждением зубьев колеса частицами, приварившимися к виткам червяка. Этот вид разрушения зубьев встречается наиболее часто в передачах с колесами из безоловянных бронз (алюминиевых) и серых чугунов. Для предупреждения заедания рекомендуют тщательно обрабатывать поверхности витков и зубьев, применять материалы с высокими антифрикционными свойствами, применять масла с противоизносными и противозадирными присадками (И-Г-С-220, И-Т-С-320, И-Т-Д-100).
Этот тип редуктора использует небольшие планетарные колеса, похожие на автоматические коробки передач. Их самым большим преимуществом являются их компактные размеры, малый вес и низкая стоимость. Их главный недостаток заключается в том, что большинство используют тормоз внутри барабана, который легко нагревается путем разматывания веревки под нагрузкой. Большинство барабанов на рынке используют такой планетарный редуктор. Эти типы барабанов не подходят для частого и непрерывного использования. Будьте осторожны при их использовании через короткие промежутки времени с достаточными интервалами охлаждения.
- усталостное выкрашивание; в передачах с колесами из оловянных бронз (мягкие материалы) наиболее опасно усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев колеса.
- изнашивание зубьев; происходит по той же причине, что и заедание, а также при ухудшении условий смазывания (загрязнении смазочного материала), точности монтажа, длительной работе с частыми пусками и остановками передачи, а также от значений контактных напряжений;
Резьбовая коробка передач. Червячная передача используется уже несколько десятилетий и доказана на практике. Червячная передача соединена с двигателем шестерней. Двигатель находится ниже или рядом с корпусом коробки передач, а зубчатая коробка передач также обеспечивает несколько более высокое снижение передачи. Винтовые лебедки отлично выдерживают нагрузку с очень небольшим тормозным усилием. Приборы такого типа обычно прочны и поэтому особенно популярны у эвакуаторов. Их недостатком является низкая скорость из-за высокой передачи.
- изломы зубьев колеса; наблюдаются после их изнашивания, чаще при наличии динамических нагрузок.
Наиболее часто наблюдается изнашивание и заедание, однако, достоверных методов расчета этих явлений до сих пор нет, поэтому расчеты производят на усталостное выкрашивание и изломы зубьев колеса по напряжениям изгиба и контактным напряжениям.
Это особенно верно при намотке разгруженной веревки. Червячные лебедки имеют большую площадь для монтажа. Однако они имеют многократную продолжительность жизни по сравнению с планетарными передачами. Нет необходимости в торможении, и поэтому нет риска отказа тормоза. Они подходят для промышленного использования. Их недостатком является высокая цена покупки.
Электрические лебедки используют два типа двигателей - постоянный магнит или последовательные обмотки. Их вторым недостатком является тенденция потерять энергию при очень низких температурах. Для профессионального использования и для использования при низких температурах целесообразно использовать лебедки с электродвигателем серии.
К эксплутационным требованиям червячной пары можно отнести: показатели надёжности, износостойкости, сопротивление усталости, контактную жёсткость, виброустойчивость, коррозионную стойкость и прочность сцепления покрытий. Например, хромирование витков червяка существенно повышает стойкость к заеданию и износу червячной пары. В этих кинематических парах отношение скорости скольжения к суммарной скорости больше единицы, поэтому наилучшие результаты достигаются сочетанием высокотвёрдой поверхности витка с антифрикционным венцом колеса. Обеспечение этих свойств и качеств технологическими методами связано с показателями геометрического и физико-термического характера. Качество деталей по прочности размеров, шероховатость и микронеровность соприкасающихся поверхностей влияют на износостойкость. Например, важно среднее арифметическое отклонение профиля, средний шаг неровностей профиля по средней линии, относительная опорная длина профиля. Поверхностный слой любой детали отличается от основного материала и представляет собой своеобразный композит. Поверхностной твёрдости добиваются созданием защитных оксидных плёнок, легированием, ионной имплантацией.
Следует помнить, что электрические лебедки будут выдерживать только кратковременную перегрузку, поэтому каждый производитель настоятельно рекомендует использовать лебедку с короткими интервалами с более длительной паузой. 15 минут непрерывной работы без перерыва для охлаждения двигателя почти сожжены. Двигатель перегружен даже при длительной эксплуатации, даже если он не находится под нагрузкой. Если вам нужна катушка для непрерывной или очень частой работы, лучшим решением является гидравлический барабан, где нет риска сжигания двигателя.
Одной из причин повышенного изнашивания зубьев червячного колеса (и заедания) является скольжение витков червяка по зубьям червячного колеса при отсутствии разделяющей их масляной пленки. В червячной передаче, в отличие от зубчатой, окружные скорости витков червяка v 1 и зубьев червячного колеса v 2 (рис. 7) различны как по величине, так и по направлению. Витки червяка при его вращении получают скорость v 1 , направленную по касательной к его начальной окружности, а зубья червячного колеса движутся совместно с винтовой линией параллельно оси червяка со скоростью v 2 . За один оборот червяка червячное колесо повернется на угол, охватывающий число зубьев колеса, равное числу заходов червяка.
Существует два типа веревки - классический канат и синтетическая веревка. Оба типа каната подходят для намотки, и оба имеют свои преимущества и недостатки. Оба типа дифференцируются по толщине и прочности на растяжение. Для обычных катушек для внедорожников используется веревка диаметром 0, 8 см, 1 см и 1, 1 см, как в стальных, так и в синтетических конструкциях. Тяговое усилие зависит от типа веревки, диаметра и общих характеристик каната, но всегда больше тягового усилия барабана.
Эти традиционные канаты изготовлены из нескольких нитей углеродистой стали, обычно используются 7 пучков из 19 нитей. Менее часто веревки 6 × 37 являются более гибкими и устойчивыми к усталости материала, но менее устойчивы к трещинообразованию, чем канаты. 7 × Катушки обычно поставляются с 7-мя канатами.
Скорость скольжения направлена по касательной к винтовой линии делительного диаметра червяка d 1 и определяется из параллелограмма скоростей (см. рис. 7):
где v 1 =0,5ω 1 d 1 10 -3 и v 2 = 0,5ω 2 d 2 10 -3 - окружные скорости червяка и колеса, м/с; d 1 - делительные диаметры червяка, мм; - угловая скорость червяка, рад/с; γ - угол подъема витка червяка на делительном цилиндре.
Таким образом, скорость скольжения витков червяка по зубьям червячного колеса является наибольшей по сравнению с тангенциальными скоростями движения витков червяка v 1 и зубьев червячного колеса v 2 . В этом состоит коренное отличие червячной передачи от зубчатой, у которой скорость скольжения значительно меньше окружной скорости.
При работе передачи контактные линии перемещаются относительно витков червяка и зубьев колеса. Угол наклона контактных линий к вектору скорости скольжения имеет большое значение для работоспособности червячной передачи, т.к. от этого угла зависит характер трения. Если угол наклона контактных линий к вектору скорости скольжения мал, то условия для гидродинамической смазки неблагоприятны, т.к. слой смазочного материала течет вдоль линий контакта и масляный клин не способен создать подъемную силу, чтобы предотвратить соприкосновение трущихся поверхностей, следовательно, в этом случае будет полужидкостное трение.
Если скорость скольжения направлена поперек линии контакта, то возникает режим жидкостного трения. Это реализуется у глобоидных передач. Поэтому их нагрузочная способность в 1,5 раза выше, чем цилиндрических передач с червяками, витки которых очерчены линейными поверхностями. Близкими к глобоидным по нагрузочной способности являются червячные цилиндрические передачи с вогнутым профилем витков червяка.
Большая скорость скольжения и трение служат причиной низкого к.п.д. червячных передач, их повышенного износа и склонности к заеданию.
Червячные передачи
Общие сведения. У червячных передач оси валов перекрещиваются. Обычно угол перекрещивания равен 90°. Червячная передача состоит из червяка с числом витков и червячного колеса с числом зубьев (рис. 4.44). Червяк имеет форму, похожую на винт с трапецеидальной резьбой. Зубья червячного колеса имеют форму дуги, что обеспечивает
больший охват тела червяка и увеличивает длину контактных линий.
Преимущества, возможность получения больших передаточных отношений в одной паре; плавность и бесшумность работы; высокая точность; возможность самоторможения (необратимость вращения).
Недостатки : большие потери на трение, низкий КПД; необходимость изготовления колеса из качественных дорогостоящих бронз; высокая интенсивность изнашивания.
Червячные передачи широко применяются в станках, грузоподъемных устройствах и на транспорте. Обычно ведущим звеном является червяк, а ведомым – колесо.
Материалы червяка и колеса должны образовывать антифрикционную пару (низкий коэффициент трения, высокая износостойкость, стойкость против заедания). При правильном выборе материалов уменьшаются потери на трение и повышается КПД. Обычно используют стальной червяк и бронзовое колесо. Реже делается чугунное колесо. Червяки для силовых передач изготавливают из углеродистых и легированных сталей 15ХА, 20ХА, 12ХНЗА с последующей цементацией и закалкой до твердости поверхностного слоя 56–63 HRC, а из сталей 45, 40ХН, 30ХГС – с закалкой до твердости 45–55 IIRCэ. Для изготовления червячных колес используют бронзы оловянистые БрΟ10Φ1 и безоловянистые БрАЭЖЗ (при малых скоростях скольжения м/с).
Кинематика, геометрия и КПД червячных передач. Передаточное число червячной передачи
где – частота вращения червяка и червячного колеса; – число заходов червяка и зубьев колеса.
В червячной передаче начальные цилиндры не обкатываются, а скользят. Поэтому передаточное число и не может выражаться через и . При определении учитывают, что за один оборот червяк взаимодействует с колесом как шестерня с числом зубьев, равным числу заходов . Обычно силовые червячные передачи бывают с передаточным числом . В соответствии с ГОСТом используют червяки с числом заходов
Рис. 4.44
Рис. 4.45
В зависимости от формы профиля витков различают архимедовы, конволютные и эвольвентные червяки. Архимедовы червяки (рис. 4.45, а) имеют трапецеидальный профиль в осевом сечении, а в торцевом витки очерчены архимедовой спиралью. Они просты в изготовлении, но их обычно не шлифуют. Твердость материала для их изготовления не более 350 НВ. Конволютные червяки (рис. 4.45, б) имеют прямолинейный профиль зуба в нормальном сечении. Линия NN определяет положение режущей кромки резца.Эвольвентные червяки (рис. 4.45, в) имеют профиль зуба в торцевом сечении в виде эвольвенты. Эти червяки лучше других шлифуются, поэтому для их изготовления можно использовать материал с твердостью рабочей поверхности 45 HRCэ и более.
Червячные колеса нарезаются червячными фрезами, форма которых аналогична червяку, но с режущими кромками. При этом получается необходимый профиль червячного колеса. Для уменьшения номенклатуры инструмента стандартизируют коэффициент диаметра червяка q.
На рис. 4.46 приведена схема червячной передачи, где – угол профиля червяка (у архимедовых червяков в осевом сечении, а у конволютных и эвольвентных – в нормальном сечении).
Высота зуба у архимедовых и конволютных червяков(– модуль осевой у червяка и торцевой – у колеса); высота головок витка червяка и зуба червячного колеса ; высота ножек витка червяка и зуба червячного колеса
Делительный диаметр червяка, где коэффициент диаметра червяка. При выборенужно учитывать, что с его увеличением уменьшаетсяи снижается КПД, а уменьшение q снижает изгибную прочность червяка. Коэффициент q должен быть не менее
Диаметры вершин и впадин червяка
Рис. 4.46
Основные геометрические параметры червячного колеса задают в среднем сечении:
Делительный диаметр червячного колеса:;
Диаметры вершин и впадин червячного колеса:
Наибольший диаметр колеса:
Межосевое расстояние:
– угол обхвата колеса;– дуговая ширина зуба;– ширина колеса;при при
Угол подъема витка червяка, равный углу наклона зубьев колеса:
где– шаг;– число заходов червяка.
При работе червячной передачи в зоне контакта возникает скольжение с большими скоростями, что вызывает снижение КПД, изнашивание и заедание. Скорость скольжения v s направлена по касательной к витку червяка:
где– окружная скорость вращения червяка; – угол подъема витка червяка (см. рис. 4.45, в). У червяка с одним заходом
Способность передачи передавать движение от ведущего звена к ведомому, а при приложении внешней нагрузки к ведомому звену фиксировать его положение, не давая ему возможности двигаться, называетсясамоторможеннем ил и необратимостью движения. В червячной передаче необратимость движения возникает, когда при приложении нагрузки к червячному колесу движение не происходит. Самоторможение в червячной передаче связано с трением скольжения. При ведущем червяке КПД червячной передачи можно приближенно определить как для передачи винт-гайка:
где – приведенный угол трения, – приведенный коэффициент трения (зависит от шероховатости трущихся поверхностей, относительной скорости скольжения витка червяка и колеса, качества смазочного материала). Для стального червяка и бронзового колесапри м/с; при м/с; при м/с.
Самоторможение возможно при, когда угол наклона витка червяка мал,. В этом случае потери от трения увеличиваются и значительно снижается KПД (). Передачи большой мощности нельзя делать с одним заходом () из-за малого КПД и большого нагрева. У несамотормозящихся червячных передач КПД до. С увел и чем нему до 27° КПД передачи растет. Ориентировочно для предварительных расчетов несамотормозящих передач можно принимать КПД равным при при при .
Силы в червячном зацеплении. В зацеплении червячной пары полную силу можно разложить на три составляющие (рис. 4.47):
Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:
Окружная сила на червяке, равнаяосевой силе на колесе:
Радиальная сила, где– угол профиля
Рис. 4.47
в осевом сечении червяка; – вращающие моменты на червяке и колесе.
Окружная сила па ведущем червяке направлена против вращения, а на червячном колесе – по вращению.
Расчет зубьев червячного колеса на прочность. Основной вид разрушения червячных передач связан с разрушением поверхности и износом бронзовых зубьев червячных колес. Вероятность поломки зуба меньше, и расчет их на из- гибиую прочность проводится как проверочный.
Аналогично цилиндрическим передачам зубья червячных колес проверяют на контактную и изгибную прочность. Расчет витков стального червяка не проводится, гак как они обладают большей прочностью, чем бронзовые зубья червячного колеса. Для таких червячных передач с из формулы Герца получено выражение для проверочных расчетов на контактную прочность:
(4.66)
где– вращающий расчетный момент на червячном колесе, II ∙ м.
Допускаемые контактные напряжения для оловянистой бронзы БрОЮФ1 МПа.
Из формулы (4.66) получено выражение для проектных расчетов:
Проверочный расчет зубьев червячного колеса на изгиб проводят по формуле
(4.67)
где – удельная окружная расчетная сила, Н/мм; – коэффициент формы зуба червячного колеса (см. выражения (4.39)), где – число зубьев эквивалентного колеса. Допускаемые изгибные напряжения для бронз МПа.
Червячное колесо рассчитывают по параметрам эквивалентного прямозубого цилиндрического колеса, у которого длина зуба равна дуговой ширине зуба червячного колеса по делительной окружности. Тело червяка проверяется на прочность и жесткость как стержень переменного сечения.
При работе червячной передачи, особенно с низким КПД, большая часть потерь мощности на трение приводит к выделению теплоты. Для удовлетворения условий теплового баланса (устранения перегрева редуктора) увеличивают охлаждающую поверхность корпуса, вводя ребра, или дополнительно используют охлаждение (обдув вентилятором, использование циркулирующей среды и др.). Для выявления возможности перегрева делается тепловой расчет, а при необходимости проводятся мероприятия, обеспечивающие нормальную работу червячной передачи, исключающие ее перегрев.
Червячные редукторы. Обычно используются редукторы с корпусом из чугуна или стали. В последнее время по-
Рис. 4.48
явились червячные редукторы, корпус которых изготавливают из алюминиевого сплава (например, из АЛЗ).
В зависимости от компоновки используются редукторы с нижним и верхним, горизонтальным и вертикальным расположением червяка. Верхнее расположение применяют при окружной скорости червяка м/с. У червячных редукторов должна быть предусмотрена возможность осевой регулировки колеса для обеспечения хорошего контакта витка червяка с зубом колеса. При больших размерах червячного зубчатого колеса его делают составным – центральную часть из стали или чугуна и обод с зубчатым венцом из бронзы. Червячный редуктор с радиальной сборкой и горизонтальным расположением червяка приведен (в разных проекциях) на рис. 4.48, где 1 – червяк, 2 – составное червячное колесо. Предусмотрена регулировка положения червячного колеса с помощью колец К. Выпускаются универсальные редукторы, у которых предусмотрены три плоскости для его установки, и соответственно червяк может быть с верхним или нижним, горизонтальным или вертикальным расположением.
Похожие статьи
