ДМ_червячные передачи.ppt
- Количество слайдов: 25
Червячные передачи Червячная передача-это зубчато-винтовая передача, движение в которой преобразуется по принципу винтовой пары с присущим ей повышенным скольжением.
Достоинства и недостатки червячных передач Достоинства: Недостатки: • Большие скорости скольжения, износ и возможность заедания. • Сравнительно малый КПД. • Большие осевые усилия. • Возможность получения самотормозящей передачи • • Обладают большой точностью, плавностью и бесшумностью работы. Применение дорогостоящего инструмента и дорогих антифрикционных материалов. • Необходимость регулирования зацепления (средняя плоскость венца червячного колеса должна совпадать с осью червяка) • Получение больших передаточных чисел в одной ступени (до 80 – в силовых и до 1000 – в кинематических передачах). • Компактность и сравнительно небольшая масса.
Виды червячных передач по форме поверхности, на которой образуется резьба
Профили цилиндрических червяков
Геометрия червячной передачи
Геометрия червячного колеса
Кинематика червячной передачи Передаточное число: где n 1, n 2 – частоты вращения червяка и колеса; d 1, d 2 – делительные диаметры червяка и колеса; z 1, z 2 – число заходов червяка и число зубьев колеса; γ 1 – угол подъема винтовой линии червяка. Во избежание подреза основания ножки зуба в процессе нарезания зубьев принимают z 2 ≥ 28. Оптимальными являются: z 2 = 32. . . 63; z 1 = 1; 2; 4.
Скольжение в червячной передаче Vск = V 1/cosγ > V 1 – окружная скорость червяка, м/с; V 2 – окружная скорость червячного колеса, м/с; Vск – скорость скольжения, м/с; γ - угол подъема винтовой линии червяка, градус.
Линии контакта в червячном зацеплении 2 3 1
КПД червячной передачи где - КПД, учитывающие потери в подшипниках, зацеплении и на размешивание и разбрызгивание масла. КПД червячного зацепления При ведущем червяке При ведущем колесе где γ – угол подъема винтовой линии червяка; φ‘ – приведенный угол трения (зависит от Vск).
Условие самоторможения в червячной передаче при Условие самоторможения в червячной передаче Для предварительных расчетов, когда размеры червячной передачи еще неизвестны, величину КПД оценивают ориентировочно в зависимости от z 1: z 1 = 1 η = 0, 7… 0, 75 z 1 = 2 η = 0, 75… 0, 82 z 1 = 4 η = 0, 87… 0, 92
Силы в зацеплении червячной передачи
Характер и причины отказов червячных передач
Характер и причины отказов червячных передач
Материалы червяков и венцов червячных колес Червяки Зубчатые венцы колес 1. Среднеуглеродистые стали: (сталь 45, 50). 2. Легированные стали (40 Х, 40 ХН) с объемной закалкой или закалкой ТВЧ, HRC = 45… 54. 3. Цементируемые стали (18 ХГТ, 20 Х) с твердостью после ХТО: 56. . . 63 HRC. 1. Оловянистые бронзы: (Бр. О 10 Ф 1, Бр. О 10 Н 1 Ф 1). Применяют при Vск = 5. . . 25 м/с. 2. Безоловянные бронзы и латуни (Бр. АЖЗЛ). Применяют при Vск до 3. . . 5 м/с. 3. Серые чугуны (СЧ 15, СЧ 20). Применяют при малых скоростях скольжения Vск ≤ 2. . . 3 м/с и механизмах с ручным приводом.
Расчет червячной передачи по контактным напряжениям Для Архимедова червяка ρ1=∞, т. к. в осевом сечении профиль витка прямолинейный. lΣ - суммарная длина контактных линий в зацеплении червячной передачи где εα = 1, 8. . . 2, 2; ζ = 0, 75 – коэффициент, учитывающий уменьшение длины контактной линии из-за того, что соприкосновение осуществляется не по полной дуге обхвата 2δ
Расчет червячной передачи по контактным напряжениям Подставляя значения параметров ρпр и q в формулу (1), после преобразований получим Для проектного расчета формулу (5) решают относительно d 2 или aw: где q/z 2 = 0, 22… 0, 4 – для силовых передач.
Расчет червячной передачи по напряжениям изгиба Расчет выполняют для зубьев червячного колеса YF 2 – коэффициент формы зуба колеса, который выбирают в зависимости от эквивалентного числа зубьев zv 2.
Допускаемые напряжения при расчете червячных передач Допускаемые контактные напряжения: Для оловянистых бронз: [σH] = (0, 85… 0, 9)σв – при шлифованном и полированном червяке с HRC ≥ 45. [σH] ≈ 0, 75 Cvσв – при несоблюдении указанных условий Для безоловянистых бронз: бронз (Бр. АЖ 9 -4) [σH] ≈ 300 -25 Vск Допускаемые напряжения изгиба: [σF] = 0, 25 σT + 0, 08σв – Допускаемые контактные напряжения при пиковых перегрузках: [σH]max= 4σT - оловянистые бронзы. [σH]max= 2σT - безоловянистые бронзы. [σF]max ≈ 0, 8 σT -для всех бронз
Тепловой расчет червячной передачи Уравнение теплового баланса: Qвыд = Qотв, Qвыд = 103(1 -η)P 1, Qотв = KT(tм-t 0)A(1+ψ), P 1= T 2 n 2/(9550η) – мощность на червяке, к. Вт, где А – площадь поверхности корпуса, омываемого внутри маслом, м 2 (поверхность днища не учитывают). tм – температура масла в корпусе редуктора, ºС. t 0 – температура воздуха вне корпуса, t 0 = 20ºС. ψ – коэффициент, учитывающий отвод тепла от днища редуктора в основание. При установке редуктора на плите или раме ψ = 0. . . 0, 3. КТ – коэффициент теплопередачи.
Конструкции червячных колес
Схемы червячных редукторов
Схемы червячных редукторов
Схемы комбинированных червячных редукторов Цилиндрическо-червячный редуктор
Схемы комбинированных червячных редукторов Червячно-цилиндрический редуктор имеет более широкий диапазон передаточных отношений i = 16…. 400.
ДМ_червячные передачи.ppt