Червячные передачи

1.

ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Разработал: доцент каф. 202
Ковеза Юрий Владимирович
ауд. 227 МК
khai202.ho.ua
Лектор: ассистент каф. 202
Светличный Сергей Петрович
ауд. 246

2.

Содержание лекции:
1. Основные характеристики.
2. Принцип работы.
3. Виды червяков.
4. Основные параметры.
5. Силы действующие в зацеплении.
6. Скольжение в червячной передаче.
7. КПД червячной передачи.
8. Допускаемые напряжения.
9. Проектировочный расчет.

3.

Содержание лекции:
10. Проверочный расчет по контактной прочности.
11. Проверочный расчет по изгибной прочности.
12. Тепловой расчет.

4.

Основные характеристики
Червячные передачи – это передачи с перекрещивающимися
осями, они содержат в себе червяк и червячное колесо.
Червячные передачи применяют для передачи малых и
средних мощностей, как правило, до 50 кВт.
Преимущества:
1. Большое передаточное отношение в одной паре: i = 8…80.
2. Плавность и бесшумность работы, низкий уровень
вибраций.
3. Высокая кинематическая точность.
Недостатки:
1. Сравнительно низкий КПД.
2. Повышенный износ и склонность к заеданию.
3. Потребность в цветных металлах.
4. Высокая точность монтажа.

5.

Принцип работы

6.

Виды червяков
цилиндрический
глобоидный

7.

.
Виды червяков
Архимедовы червяки подобны
винтам с трапецеидальной резьбой.
Они
имеют
прямолинейный
профиль в осевом сечении. В
торцевом сечении витки очерчены
архимедовой
спиралью.
Эти
червяки просты в изготовлении,
если нет необходимости в их
шлифовке.
Поэтому
они
используются в тихоходных, не
сильно нагруженных передачах.
Архимедовы червяки обозначаются
ZA.

8.

Виды червяков
Конволютные
червяки
имеют
прямолинейный
профиль
в
нормальном сечении витка или
впадины, а в торцевом – очерчены
удлиненной
или
укороченной
эвольвентой.
Они более технологичны, чем архимедовы
червяки, их легче нарезать резцами и
шлифовать. Конволютные червяки
обозначаются ZN.

9.

.
Виды червяков
Эвольвентные червяки – это
косозубые колеса с малым числом
зубьев, которое равняется числу
заходов червяка, и очень большим
углом наклона зубьев. Они имеют
прямолинейный профиль в сечении
плоскостью, параллельной осевой.
Профиль в торцевом сечении
очерчен эвольвентой. Эвольвентные
червяки
высокотехнологичны.
Обозначаются ZI.

10.

Основные параметры
Z1 – число заходов (витков)
червяка, Z1 = 1, 2, 4;
m = Px / π – модуль зацепления в
осевом сечении;
q = d1 / m – коэффициент
диаметра червяка;
u = Z2 / Z1 – передаточное число.
Диаметры:
d, da, df – делительный, вершин и
впадин червяка и колеса.

11.

Основные параметры
Параметры
Формулы
Делительный диаметр червяка
dw1 = m q
Делительный диаметр колеса
dw2 = m z2
Межосевое расстояние
aw = 0,5m (q + z2)
Диаметр вершин зубьев
dа = d + 2 m
Диаметр впадин зубьев
df = d - 2,4 m
Угол подъёма винтовой линии
γ = arctg Z1 / q

12.

Геометрические соотношения
m
3
6
12
q
12.5…14
9…14
8,10

13.

Силы, действующие в зацеплении
Fr 1 Fr 2
Ft 2 tg
Fa 2
2T1
Ft 1
dw1
2T2
Fa 1 Ft 2
dw2

14.

Скольжение в червячной передаче

15.

КПД червячной передачи
P2 P1 Pr
Pr
1
P1
P1
P1
При ведущем червяке
Pr PЗ PП PГ
При ведущем колесе
tg
З
tg
tg
З
tg
В проектировочном расчёте
Z1
η
1
2
4
0,7...0,75 0,75...0,82 0,82...0,9

16.

Допускаемые напряжения
7
10
ZN 8
N HE
H HO Z N
F FOYN
V, м/с
Группа материала
YN
≤2
III
6
q
10
N FE
2…5
II
≥5
I

17.

Допускаемые напряжения
Vs, м/с
Группа материала
HB ≤ 350
HRC ≥ 45
cV
≥5
I
H
175 35Vs
250 25Vs 0 ,7 B Z N cV
H
200 35Vs
300 25Vs 0 ,9 B Z N cV
F
V, м/с
2…5
II
≤2
III
1
0 ,12 ИYN ( 0 ,08 B 0 ,25 T )YN
2
3
4
5
6
7
1,33 1,21 1,11 1,02 0,95 0,88 0,83
8
0,8

18.

Проектировочный расчет
Vs 0 ,02 n1 3 T2
aW 610 3
u
Z1
≤14
4
T2 K H
H 2
14…30
2
≥30
1

19.

Проектировочный расчет
Определение
числа заходов
червяка
Расчёт
межосевого
расстояния
z 2 z1 u
z 2 28
Округление
окружного
модуля до
стандартного
Выбор
стандартного
коэффициента
диаметра червяка
Расчёт модуля
Расчёт
параметров
шестерни и
колеса
2 aw
m
q z2

20.

Проверочный расчет по
контактной прочности
H
15000 T2 K H
H
dW2
dW 1

21.

Проверочный расчет по изгибной
прочности
F 0 ,7YF
Ft
2
b2 m
F
Zv 20 50 150 300
Y 1,98 1,45 1,27 1,24
F
где Zv = Z2 / cos3 γ

22.

Тепловой расчет
Aвыд Аотв
Aвыд 1000 1 Р1
Aотв КТ t1 t0 S
При
конвективном
теплообмене
КТ 7 10
ккал
м 2 ч град
При обдуве
KT 18 24
ккал
м 2 ч град