Параметри черв'ячної передачі
Циліндричні черв'яки.Черв'як – це циліндричне тіло на поверхні якого є витки за формою гвинтової лінії (рис. 28.2). Якщо у торцевій площині витки черв'яка мають профіль архімедової спіралі, то такі черв'яки називають а р х і м е д о в и м и (їх позначають ZA).В осьовому перерізі А – А (рис. 28.2, а) бічні поверхні витка чер–р'яка ZAокреслені прямими лініями з профільним кутом α.
 |
Витки черв'яка у торцевій площині можуть мати профіль продовженої або скороченої евольвенти. Такі черв'яки називають конволютними (позначають ZN; різновидності ZN1, ZN2, ZN3).Черв'яки типу ZN(рис. 28.2, б) мають прямолінійні профілі у їх нормальному перерізі В–В.Кут профілю витків у нормальному перерізі αn.
Якщо витки черв'яка у торцевій площині мають профіль нормальної евольвенти, то такі черв'яки називають евольвентними (позначають Z/). Евольвентні черв'яки мають прямолінійний профіль витків у перерізі площиною С–С (рис. 28.2, в), паралельною осьовій, але зміщеною на радіус основного циліндра черв'яка. Важлива перевага евольвентних черв'яків – можливість шліфування їхніх робочих поверхней плоским боком шліфувального круга.
Витки архімедових та конволютних черв'яків шліфують конічними шліфувальними кругами. Черв'як при цьому стає близьким до архімедового або конволютного, але поверхня витків дещо відрізняється від лінійчатої.
Черв'яки можуть виготовлятись із одним або кількома витками. Стандартом на силові черв'ячні передачі передбачається застосування черв'яків із числом витків
z1 = 1; 2; 4.
Відстань між відповідними бічними сторонами двох суміжних профілів, виміряна паралельно осі черв'яка (рис. 28.2), називається осьовим кроком витків і позначається Рx. Така ж відстань між суміжними профілями одного і того ж витка називається ходом гвинтової лінії витка Рz. Якщо z1 = 1, то Рz = Рx, а в інших випадках Рz = z1Px
Відношення Px /π= mназивається модулем. Для черв'яка він є осьовим, а для колеса – коловим. Стандартні значення модулів mмм, вибираються з стандартного ряду.
Черв'ячні колеса нарізають черв'ячними фрезами, які є аналогами черв'яка, Щоб зменшити номенклатуру черв'ячних фрез, введено поняття коефіцієнта діаметра черв'яка q = d1/m, де d1– ділильний діаметр черв'яка. Стандартні значення qі відповідні їм модулі наведені в таблицях.
Із урахуванням стандартного значення q ділильний діаметр черв'яка (рис. 28.2) визначають за формулою d1 = qm (28.1)
Ділильний кут підйому у витка черв'яка (рис. 28.3, а) може бути встановленим шляхом розгортки витка на площину.
Тому можна записати tg γ = Px · (πd1) = z1 · π · m/(π · m · q) = z1/q (28.2)
Розміри елементів витків черв'яка при модулі 1≤m≤25 мм визначаються параметрами початкового черв'яка за ГОСТ 19036–81, які мають такі значення: кут профілю витків а = 20° (для черв'яків ZA– в осьовому перерізі; для черв'яків ZNта ZI – у нормальному до витків перерізі); коефіцієнт висоти головки витка h*a = 1; коефіцієнт радіального зазора с* =0,2; коефіцієнт висоти ніжки витка h*f = h*a + с*=1,2; коефіцієнт радіуса кривини перехідної кривої витка ρ*f = 0,3; коефіцієнт розрахункової товщини витка s* = 0,5л.
Згідно з параметрами стандартного початкового черв'яка розміри елементів
– витків (рис. 28.3, б) визначають за формулами:
– висота головки витка ha1 = h*a · m = m;
– висота ніжки витка hf1 = h*f m = 1,2m;
– радіус кривини перехідної кривої витка ρf = ρ*f · m = 0,3m;
– розрахункова товщина витка s = s*m = 0,5πm.
Інші розміри вінця черв'яка:
діаметр вершин витків da1 = d1 + 2hal = d1 + 2 · m; (28.3)
діаметр впадин df1 = d1 – 2hfl = d1 – 2,4 · m; (28.4)
довжина нарізуваної частини черв'яка (ГОСТ 19650–74)
b1 ≥ (11 +0,06z2) · m при z1 = 1 або 2; (28.5)
b1 ≥ (12,5+0,09z2) · m при z1 = І4. (28.6)
Тут z2 – число зубців черв'ячного колеса. Формули для визначення b1записані для випадку, коли коефіцієнти зміщення х = 0. Для черв'яків, робочі поверхні яких шліфують, знайдене за формулами (28 5) та (28.6) значення b1 треба збільшити на 25 мм при m < 10 мм і на (35...40) мм при m=(10...16) мм.
Черв'ячніколеса. Особливістю геометрії черв'ячного колеса є те, що бічні поверхні його зубців утворюються інструментом (черв'ячною фрезою), різальні кромки якого у верстатному зачепленні відтворюють у просторі початковий твірний черв'як. Параметри початкового твірного черв'яка за ГОСТ 19036–81: кут профілю витків α = 20°; коефіцієнт висоти головки витка h*aо = h*a + с* = 1,2; коефіцієнт висоти ніжки витка h*fо не регламентується; коефіцієнт висоти головки витка до початку закруглення h*ako ≥ 1; коефіцієнт радіуса закруглення кромки на вершині витка ρkо = 0,3.
Для черв'ячного колеса розміри вінця і зубців задаються у його середньому перерізі площиною, що проходить через вісь черв'яка перпендикулярно до осі черв'ячного колеса. Тому модуль зубців черв'ячного колеса рівний модулю витків m в осьовому перерізі черв'яка, а кут нахилу зубців черв'ячного колеса дорівнює ділильному куту підйому у витків черв'яка.
Розміри вінця черв'ячного колеса з числом зубців z2 визначають за формулами (рис. 28.4):
ділильний діаметр d2 = m · z2; (28.7)
діаметр вершин зубців da2 = d2 + 2 · m;(28.8)
діаметр впадин df2 = d2 – 2,4 · m. (28.9)
Ширина вінця b2 та найбільший діаметр черв'ячного колеса daM2, які відповідають куту обхвату черв'яка 2δ = 90... 110°.
 |
Черв'ячна передача.Для черв'ячної передачі без зміщення міжосьова відстань визначається як півсума ділильних діаметрів черв'яка та черв'ячного колеса (див. рис. 28.4):
aw = а = 0,5 · (d1 + d2) = 0,5 · m · (q + z2). (28.10)
Інколи черв'ячну передачу виготовляють із зміщенням (коригованою) для того, щоб вписати її у задану або стандартну міжосьову відстань.
Для нарізування черв'ячних коліс із зміщенням і без зміщення на практиці використовують один і той же інструмент (черв'ячні фрези). Тому черв'як (аналог інструмента) завжди нарізають без зміщення.
При заданій міжосьовій відстані awкоефіцієнт зміщення
х = (aw – а)/m = aw/m – 0,5 · (q + z2). (28.11)
Відповідно міжосьова відстань черв'ячної передачі зі зміщенням
aw = 0,5m · (q + z2 + 2x), (28.12)
а діаметри вершин та впадин черв'ячного колеса
da2=d2 + 2m · (1+ x); df2 = d2 – 2m · (1,2 – х).
За умовою непідрізання зубців коефіцієнт зміщення х убільшості випадків беруть –1 < х < +1.