1. Цель работы
- Познакомиться с классификацией, кинематическими схемами, конструкцией, узлами и деталями червячных редукторов.
- Выяснить назначение всех деталей редуктора.
- Определить параметры зацепления.
- Выяснить назначение регулировок узлов редуктора и произвести регулировку подшипников и зацепления при сборке редуктора.
2. Теоретические положения
2.1. Общие сведения
Червячная передача относится к передачам зацепления с перекрещивающимися осями валов. Угол перекрещивания обычно равен 900.
Преимущества червячной передачи: возможность получения больших передаточных отношений в одной паре (до 1000); плавность и бесшумность работы, возможность самоторможения. Недостатки: низкий КПД (0,7…0,92), повышенный износ, склонность к заеданию, необходимость применения для изготовления колес дорогих антифрикционных материалов.
2.2. Конструкция и геометрия червяков
Для червяков силовых передач применяют углеродистые и легированные стали марок: 45, 20Х, 40Х, 40Н и другие, закаленные до твердости 45… 55 НRC с последующей шлифовкой и полированием, что обеспечивает высокую твердость рабочих поверхностей. В большинстве случаев червяк выполняют как целое с валом. При отсутствии оборудования для шлифования червяков вместо закалки применяют улучшение или нормализацию.
В
качестве материалов для изготовления
венцов червячных колес используют
оловянистые бронзы. При скоростях
скольжения Vск
= 5…30 м/с для венцов червячных колес
применяют бронзу Бр010Н1Ф1, Бр010Н1Ф1. При
Vск
6 м/с для зубчатых венцов применяют менее
дорогие безоловянистые бронзы БрА9ЖЗЛ,
БрА10Ж4Н4 и другие. Для центра колеса
применяют чугун или углеродистую сталь.
По форме поверхности, на которой нарезают резьбу, различают цилиндрические (см. рисунок 1,а) и глобоидные червяки (см. рисунок 1,б).
а)
б)
Рис.1. Формы поверхности для нарезки резьбы
По форме профиля витков червяка в осевом сечении различают червяки с прямолинейным профилем (см. рисунок 2, а) и криволинейным (см. рисунок 2, б). Червяки с прямолинейным профилем называют архимедовыми червяками, так как в торцевом сечении витка получается спираль Архимеда. Червяки с криволинейным профилем называют эвольвентными, так как в торцевом сечении витка получается эвольвента.
Как и все винты, червяки могут быть одновитковыми многовитковыми (однозаходными и многозаходными). В зависимости от передаточного числа червячной передачи число витков (заходов) – z1 может быть равно 1, 2 и 4.
Как правило, червяки изготовляют за одно целое с валом.
а)
б)
Рис.2. Форма профиля витков червяка в осевом сечении
В целях экономии дорогостоящих цветных металлов червячные колеса диаметром более (150 – 200) мм выполняют составными (см. рисунок 3) из стальной или чугунной ступицы 1, и бронзового венца 2. На рисунке 6а бронзовый венец посажен на стальной центр (ступицу) с натягом. Для предотвращения взаимного смещения в стыкуемые поверхности ввертывают винты 3. Головки винтов после завинчивания срезаются.
На рисунке 3, б приведена болтовая конструкция составного колеса. Бронзовый венец прикрепляют к ступице болтами 4.
а)
б)
в)
Рис.3. Варианты составных колес
Биметаллическая конструкция колеса (см. рисунок 3,в), в которой бронзовый венец отливают в форму с предварительно вставленным в нее стальным центром, наиболее рациональна. Применяется она в серийном производстве червячных передач.