17. Червячные передачи, их классификация. Достоинства и недостатки червячных передач. Передаточное число и кпд червячных передач.
Червячные передачи относят к передачам зацеплением. Их применяют для передачи вращательного движения между валами, угол скрещивания осей которых составляет ?=90°. В большинстве случаев ведущим является червяк, т. е. короткий винт с трапецеидальной или близкой к ней нарезкой. Червячная передача — это зубчатовинтовая передача, движение в которой осуществляют по принципу винтовой пары.
Достоинства: 1.Возможность получения большого передаточного числа в одной ступени (и до 80). 2.Компактность и сравнительно небольшая масса конструкции. 3.Плавность и бесшумность работы. 4.Возможность получения самотормозящей передачи, т. е. допускающей движение только от червяка к колесу. Самоторможение червячной передачи позволяет выполнить механизм без тормозного устройства, препятствующего обратному вращению колес (например, под действием силы тяжести поднимаемо го груза). 5.Возможность получения точных и малых перемещений.
Недостатки. 1.Низкий КПД. 2.Необходимость применения для венцов червячных колес дорогих антифрикционных материалов. 3.Повышенное изнашивание и склонность к заеданию. 4.Необходимость регулировки зацепления. Применение. Червячные передачи применяют при небольших и средних мощностях, обычно не превышающих 100 кВт.
Червячные передачи во избежание их перегрева предпочтительно использовать в приводах периодического, а не непрерывного действия.
В зависимости от направления линии витка червяка червячные передачи бывают с правым (предпочтительнее для применения) и левым направлениями линии витка.
В зависимости от расположения червяка относительно колеса передачи бывают с нижним, верхним и боковым червяками.
В зависимости от формы винтовой поверхности резьбы цилиндрического червяка передачи бывают с архимедовым, конволютным и эвольвентным червяками. Передаточное число и червячной передачи определяют по условию, что за каждый оборот червяка колесо поворачивается на угол, соответствующий числу зубьев, равному числу витков червяка: i=n1/n2=z2/z1. где n1, n2 — частоты вращения червяка и колеса; z1 и z2 — число витков червяка и число зубьев колеса.
18. Особенности и порядок прочностного расчёта червячных передач.
В червячных передачах, аналогично зубчатым, зубья червячного колеса рассчитывают на контактную прочность и на изгиб. В червячных передачах кроме выкрашивания рабочих поверхностей зубьев велика опасность заедания и изнашивания, которые также зависят от значений контактных напряжений ?Н. Поэтому для всех червячных передач расчет по контактным напряжениям является основным, определяющим размеры передачи, а расчет по напряжениям изгиба —проверочным. Расчет по контактным напряжениям. В основу вывода расчетных формул для червячных передач положены те же исходные зависимости и предположения, что и при рассмотрении зубчатых передач. Червячные передачи работают плавно, бесшумно, поэтому в них дополнительные динамические нагрузки невелики. Хорошая приработка зубьев колес к виткам червяков значительно уменьшает концентрацию нагрузки.
Формула проектирования и расчета червячных передач (aw – межосевое расстояние, мм; [σ]2H- в Н/мм2, Т2 – в Н*м)
