Параметры червячного колеса

Делительный диаметр ;

Диаметр вершин зубьев червячного колеса

;

Наибольший диаметр червячного колеса

;

Радиус горлового сечения

Ширину венца червячного колеса b рекомендуется принимать:

при при

41.

2.1. Выбор кинематической схемы червячного редуктора

По относительному расположению червяка и червячного колеса в большинстве случаев применяют два варианта:

а) червяк расположен под колесом;

б) червяк расположен над колесом.

Червяк располагают под колесом при сравнительно небольшой частоте его вращения (n₁<1 000 об/мин). Верхнее расположение червяка является предпочтительным в быстроходных передачах (n₁ 1 000 об/мин) во из-бежание излишних потерь на разбрызгивание масла быстроходным червя-ком. Смазка при этом осуществляется окунанием в масло червячного коле-са.

2.4. Определение приближенного значения скорости скольжения

При работе червячной передачи витки червяка скользят по зубьям червячного колеса. Приближенное значение скорости скольжения V_s (м/с) определяется:

V_s= 4,5 ∙ 10^-4∙ n₁∙ ,

где n₁– частота вращения вала червяка, об/мин; T₂ – крутящий момент на валу колеса, Н∙м.

42.

Величину и направление действующих в червячном зацеплении усилий нужно знать для расчёта валов и подшипников передачи.

Силы в зацеплении рассматривают приложенными в полюсе зацепления и задают тремя взаимно-перпендикулярными составляющими: окружной F_t, радиальнойF_rиосевойF_a. Для большей наглядности изображения сил червяк и червячное колесо на рисунке условно выведены из зацепления.

Окружная сила F_t2 на червячном колесе, равная осевой силе F_a1 на червяке:

F_t2 = F_a1= 2 ∙ 10³T₂ / d₂ .

Окружная сила F_t1на червяке, равная осевой силе F_a2 на червячном колесе:

F_t1 = F_a2 = 2 ∙10³T₁/ d_w1 .

Радиальная сила F_r2 на колесе, равная радиальной силе F_r1 на червяке:

F_r2 = F_r1= F_t2 ∙ tgα .

В этих формулах α = 20^о – угол профиля витка червяка; размерность крутящих моментов соответственно на червяке и червячном колесе T₁и T₂ – H∙м, делительного диаметра колеса d₂ и начального диаметра червяка d_w1 – мм, окружной F_t,радиальнойF_rиосевой силF_a – H.

Направления окружной, радиальной и осевой сил в зацеплении червячной передачи зависят от направления (по часовой или против часовой стрелки) подводимого к червяку момента и направления (правостороннего или левостороннего) линий витков червяка. Если нет заранее оговоренных рекомендаций в связи с особыми условиями работы передачи, червяк обычно

делают с правосторонней нарезкой витков червяка.

Направления действия сил в зацеплении объясняются на примере, приведенном на рис. б, при подводимом к червяку моменте, направленном против часовой стрелки, и правостороннем направлении линий витков червяка. Момент вращает червяк против часовой стрелки. Витки червяка заставляют вращаться червячное колесо также против часовой стрелки. Червячное колесо создает сопротивление вращению червяка, поэтому окружная составляющая F_t1 силы, приложенная от колеса к червяку, направлена против направления движения червяка. Ей равна по модулю и противоположна по направлению (согласно третьему закону Ньютона) прикладываемая к червячному колесу от червяка осевая составляющая F_a2 силы. Червячное колесо заставляет вращаться окружная составляющая F_t2силы. Следовательно, направление этой состав-ляющей совпадает с направлением вращения. Составляющая F_a1, действующая на червяк, равна по модулю и противоположна составляющей F_t2. Радиальные составляющие F_r2иF_r1 равны и противоположны друг другу.

43.

КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ПЕРЕДАЧИ

Коэффициент полезного действия передачи учитывает потери энергии на трение в зацеплении, в подшипниках передачи и потери на перемешивание смазки, в которую окунается червяк или червячное колесо. Потери на перемешивание смазки не превышают 1 % и в силовых передачах, как правило, не учитываются.

Коэффициент полезного действия червячного зацепления определяется по формуле

.

где φ угол трения, значение которого зависит от материала червячного колеса (при стальном червяке), шероховатости рабочих поверхностей витков червяка и принимается в зависимости от скорости скольжения в передаче по табл.

Примечание. Меньшие значения коэффициента трения f и угла трения соответствуют сочетанию червячное колесо из оловянистой бронзы и стальной шлифованный червяк.

44..