Червячные передачи применяются для передачи вращения между валами,

Червячные передачи применяются для передачи вращения между валами, оси которых перекрещиваются чаще всего под углом 90 о. В этой передаче движение осуществляется по принципу винтовой пары.

Передача состоит из червяка, имеющего винтовую нарезку витков, и червячного колеса. Ведущим элементом обычно является червяк. Обратная передача встречается редко, так как имеет очень низкий к. п. д. Преимущества: - высокие значения передаточных чисел; - бесшумность и плавность работы; - возможность получения точных и малых перемещений; - допускают выполнение перегрузки и могут обеспечить самоторможение механизма. Недостатки: - низкий к. п. д. вследствие высокой скорости скольжения в зоне контакта витков червяка с зубьями колеса - ускоренное изнашивание и склонность к заеданию; - использование дорогих антифрикционных материалов с невысокими механическими свойствами; и т. д.

По форме внешней поверхности червяка передачи бывают: - с цилиндрическим червяком; - с глобоидным червяком. Глобоидная передача характеризуется повышенным к. п. д. и более высокой несущей способностью за счёт увеличения длины линии контакта, но одновременно сложностью в изготовлении, сборке и большой чувствительности к осевому смещению червя. По форме боковой поверхности витка передачи бывают трёх типов: - с архимедовым (za) - с конволютным (z. N) червяками, - c эвольвентным (z. I) которые изготавливают разными способами. Выбор профиля витка червяка в основном определяется технологическими соображениями. В общем машиностроении широко применяются архимедовы червяки.

Червяк выполняется из сталей (углеродистой, никелевой, хромоникелевой и др. ), причём для быстроходных передач червяки обычно цементируют, закаливают и шлифуют. Червячные колёса бывают с прямыми или косыми зубьями d – наружный диаметр d 1 – внутренний диаметр dн – начальный диаметр t – осевой шаг зацепления

Основные геометрические параметры червячных передач – модуль зацепления m, число витков (заходов) червяка z 1 и зубьев колеса z 2, коэффициент диаметра червяка q, номинальное значение придаточного числа iном и межосевое расстояние aw. t m= – - (регламентированы стандартом) π Число витков червяка z 1 принимают 1, 2 или 4 (z 1=3 стандартом не предусмотрено). Величину z 1 выбирают зависимости от передаточного числа и червячной пары. в Передаточное число в червячной передаче, как и в любой другой передаче механической энергии, может быть выражено как отношение числа оборотов ведущего элемента к числу оборотов ведомого: n i= – 1 n 2 z i= – 2 z 1 n 1 – частота вращения червяка n 2 – частота вращения колеса

Зуб червячного колеса охватывает червяк по дуге, ограниченной углом γ, который изменяется в пределах от 90 о до о 110. Минимальное число зубьев колеса: 26 -28 γ z 2=iz 1 Для обеспечения работы червячной передачи необходимо, чтобы осевой шаг зацепления червяка был равен шагу зацепления червячного колеса.

Червячные передачи классифицируются: 1) по передаточному числу i: тихоходные, быстроходные; 2) по расположению червяка: передачи с верхним, нижним, вертикальным расположением червяка; 3) по форме червяка.

Коэффициент диаметра червяка q следует выбирать, исходя из обеспечения достаточной жёсткости червяка по формуле: qmin=0. 25 z 2 – учесть, что с увеличением этого числа, к. п. д. передачи уменьшается. Межосевое расстояние aw=0. 5 m(q+z 2). Если полученное значение межосевого расстояния не соответствует стандарту, то необходимо изменить сочетания параметров m и q. Важным геометрическим параметром червяка является угол подъёма винтовой линии червяка: z V V 1 – окружная скорость червяка tg(γ)= 1 = 2 q V 1 V 2 – окружная скорость колеса . (1, 2, 4). γ=2 о– 26 о в зависимости от q по числу заходов червяка. tg(γ) η= tg(γ + ρ’) ρ’ – приведённый угол трения с учётом относительных потерь мощности в зацеплении

А – полюс зацепления Fn ρ’+γ Нормальную силу Fn, приложенную в полюсе зацепления заменяют тремя взаимно перпендикулярными составляющими силами: окружной Ft, радиальной Fr, осевой Fa.

Окружная сила Ft 2 на червячном колесе равна осевой на червяке: Ft 2=Fa 1=2 М 2 M 2 – вращательный момент d 2 колеса Осевая сила на колесе равна окружной силе на червяке: Ft 1=Fa 2=2 М 1 =Ft 2 d 1 Радиальная сила на колесе и червяке Fr 1=Fr 2=Ft 2 tg(α) α=20 o α - угол профиля в осевом сечении архимедова червяка. Проверочный и проектный расчёт червячной передачи ведут по следующим параметрам: aw; m; q, z 1, z 2. - расчёт по контактным напряжениям - расчёт по напряжению изгиба - тепловой расчёт - расчёт на жёсткость и статическую прочность