Геометричні параметри та виготовлення черв’ячних передач

У черв’ячній передачі (рисунок 3.12), так само як і в зубчастій, розрізняють діаметри початкових (dw1, dw2) та ділильних (d1, d2) циліндрів. У передачах без зсуву .

 

Черв’яки розрізняють:

1) за формою утворюючої:

- циліндричні;

- глобоїдні;

2) за формою профілю різьби:

- прямолінійний (трапецеїдальний, архимедов – найбільш поширений, при HB ≤ 350, нешліфований, виконуються на звичайних верстатах);

- криволінійний (евольвентний – HRC > 45, шліфований, на спеціальних верстатах).

Черв’ячне колесо нарізують черв’ячними фрезами.

Геометричні параметри (рисунок 3.13):

a=200 – профільний кут;

– осьовий модуль (по стандарту [3, стор.201]);

– число заходів черв’яка ([3, стор. 201]);

– число зубців колеса (за умови непідрізування зубців ≥ 28);

– коефіцієнт діаметра черв’яка (по стандарту [3, стор.201]);

– кут підйому гвинтової лінії.

Ділильні діаметри:

 
 

черв’яка ;

колеса .

Діаметр вершин . (3.38)

Діаметр западин .

– міжосьова відстань.

Передачі зі зміщенням

Для нарізування коліс із зсувом та без зсуву на практиці використовують один і той самий інструмент. Черв’як завжди нарізують без зсуву.

При заданій міжосьовій відстані коефіцієнт зсуву дорівнює

. (3.39)

У черв’ячного колеса із зсувом

, (3.40)

. (3.41)

За умови непідрізування та незагострення зубців значення х на практиці допускають у межах ±0,7 (іноді ±1).

Точність виготовлення

Встановлено 12 ступенів точності:

– 3, 4, 5, 6 – високоточні кінематичні;

– 5, 6, 7, 8, 9 – силові.

Особливе значення приділяють нормам точності при монтажі, тому що черв’ячні передачі більш чуттєві до зміни aw.

Кінематичні параметри черв’ячної передачі

У черв’ячній передачі на відміну від зубчастої колові швидкості та не співпадають. Вони напрямлені під кутом 900 та відрізняються за значенням .У відносному русі початкові циліндри ковзають. При одному обороті черв’яка колесо повернеться на кут, яких охоплює число зубців колеса, що дорівнює числу заходів черв’яка.

Передаточне відношення черв’ячної передачі

. (3.42)

Основна перевага черв’ячної передачі – великі передаточні відношення:

і =10...80 – у силових передачах;

і до 300 – у кінематичних передачах.

При русі витки черв’яка ковзають по зубцях колеса, як у гвинтовій парі. Швидкість ковзання напрямлена по дотичній до гвинтової лінії черв’яка:

,

,

, (3.43)

.

Велике ковзання – причина зниженого ККД, підвищеного зносу, заїдання.

ККД черв’ячної передачі

ККД зачеплення при ведучому черв’яку

, (3.44)

де j – кут тертя;

– коефіцієнт тертя.

ККД підвищується у разі збільшення числа заходів черв’яка.

Зі збільшенням швидкості ковзання знижується f. Крім того, значення коефіцієнта тертя залежить від шорсткості поверхні тертя, а також якості мастила.

Сили в зачепленні

Сили в зачепленні черв’ячної передачі показані на рисунку 3.15.

 
 

Колова сила черв’яка . (3.45)

Колова сила колеса . (3.46)

Радіальна сила . (3.47)

Нормальна сила . (3.48)

 

Розрахунок на міцність черв’ячної передачі наведено в роботі [6].