11. Конические передачи: силы в зацеплении.

Силы в конической прямозубой передаче определяют по размерам средних сечений зубьев, в которых лежит точка приложения силы F_n , действующей перпендикулярно к поверхности зуба. Разложив F_n на составляющие, получим:

- Окружную силу на шестерне

F_t1 = 2 M₁ /d₁

- Радиальную силу на шестерне

F_r1 = F_t1 · tg a_w · cos δ₁

- Осевую силу на шестерне

F_a1 =F_{t1 ·} tg a_w· sin δ₁

Силы на колесе по величине соответственно равны:

F_t2 = F_t1; F_r2 = F_a1; F_a2 = F_r2.

12. Червячные передачи: общие сведения, классификация.

Червячные передачи применяются для передачи вращательного движения между валами, у которых угол скрещивания осей обычно составляет θ = 90°.

В большинстве случаев ведущим является червяк, т. е. короткий винт с трапециидальной или близкой к ней резьбой.

Для облегания тела червяка венец червячного колеса имеет зубья дугообразной формы, что увеличивает длину контактных линий в зоне зацепления. Параметрам червяка приписывается индекс 1 , а параметрам колеса -индекс 2.

Червячная передача - это зубчато винтовая передача, движение в которой осуществляется по принципу винтовой пары.

Достоинства. Плавность и бесшумность работы, компактность и сравнительно небольшая масса конструкции. Возможность большого редуцирования, т. е. получение больших передаточных чисел ( в отдельных случаях в несиловых передачах до 1000). Возможность получения самотормозящей передачи, т. е. допускающей передачу движения только от червяка к колесу. Самоторможение червячной передачи позволяет выполнить механизм без тормозного устройства, препятствующего обратному вращению колеса.

Недостатки. Сравнительно низкий к. п. д. вследствие скольжения витков червяка по зубьям колеса. Значительное выделение теплоты в зоне зацепления червяка с колесом. Необходимость применения для венцов червячных колес дефицитных антифрикционных материалов. Повышенный износ и склонность к заеданию.

Применение. Червячные передачи применяют при небольших и средних мощностях, обычно не превышающих 50 кВт. Применение передач при больших мощностях неэкономично из-за сравнительно низкого к.п.д. и требует специальных мер для охлаждения передачи во избежание сильного нагрева.

Червячные передачи широко применяют в станках, подъёмно-транспортных машинах, троллейбусах и т. д.

При проектировании передач, состоящих из зубчатых и червячных пар, червячную пару рекомендуется применять в качестве быстроходной ступени, так как при увеличении окружной скорости червяка создаются более благоприятные условия для образования устойчивого масляного клина в червячном зацеплении и, следовательно, уменьшаются потери на трение.

Червячные передачи во избежании их перегрева предпочтительно использовать в приводах периодического (а не непрерывного) действия.

13. Червячные передачи: геометрические параметры.

Геометрические размеры червяка и колеса определяют по формулам, аналогичным формулам для зубчатых колес.

В червячной передаче расчетным является осевой модуль червяка m, равный торцовому модулю

червячного колеса.

da₁ -диаметр вершин витков червяка, мм

da₂ - диаметр вершин зубьев колеса, мм

b₁ - длина нарезной части червяка, мм

d₁ - делительный диаметр червяка, мм

b₂ - длина нарезной части колеса, мм

d₂ - делительный диаметр колеса, мм

df₁ - диаметр впадин витков червяка, мм

df₂ - диаметр впадин зубьев колеса, мм

da_M2 - наибольший диаметр червячного колеса, мм

a_w - межосевое расстояние, мм

2δ - угол обхвата червяка колесом, мм.