Классификация червячных передач

В зависимости от формы внешней поверхности червяка (рис. 18.2) передачи бывают с цилиндрическим (а) или с глобоидным (б) червяком.

Глобоидная передача имеет повышенный КПД и более высокую (в 1,5 раза) несущую способность, но сложна в изготовлении, сборке и очень чувствительна к осевому смещению

червяка, вызываемому, например, изнашиванием подшипников.

Рис. 18.2. Схемы червячных передач

с цилиндрическим (а) и глобоидным (б)

червяком

Ниже рассмотрены чаще всего применяемые на практике передачи с цилиндрическими червяками.

В зависимости от направления линии витка червяка червячные пе­редачи бывают с правым (предпочтительнее для применения) и левым направлением линии витка.

В зависимости от расположения червяка относительно колеса (рис. 18.3) передачи бывают с нижним (а), верхним (б) и боковым (в) червяками. Расположение червяка определяет общая компоновка изде­лия и принятый способ смазывания зацепления. При картерном спо­собе смазывания и окружной скорости червяка v, < 5 м/с обычно применяют нижнее расположение червяка. При больших скоростях во избежание повышенных потерь на перемешивание и разбрызгивание масла применяют верхнее расположение червяка.

Рис. 18.3. Схемы расположения червяка относительно колеса

В зависимости от формы винтовой поверхности витка цилиндри­ческого червяка передачи бывают с линейчатыми и нелинейчатыми червяками (у линейчатых червяков винтовые поверхности витков обра­зуют прямые линии).

Нарезание линейчатых винтовых поверхностей осуществляется на токарно-винторезных станках, когда прямолинейная режущая кромка резца воспроизводит архимедову, конволютную или эвольвентную поверхность.

Нелинейчатую винтовую поверхность получают на фрезерных стан­ках дисковыми фрезами конусной или тороидальной формы. Витки таких червяков во всех сечениях имеют криволинейный профиль.

В соответствии с этим червячные передачи бывают с линейчатым (архимедовым, конволютным, эвольвентным) и нелинейчатым червяками. Каждый из них требует своего способа нарезания.

Если резец, имеющий в сечении форму трапеции, установить на станке так, чтобы его верхняя плоскость проходила через ось червяка (положение / на рис. 18.4), то получаемая при нарезании винтовая поверхность даст в сечении, перпендикулярном оси червяка (торцовом сечении), кривую — архимедову спираль. Червяк с такой винтовой поверхностью называют архимедовым.

Рис. 18.4. Схема установки резца при нарезании червяка

Архимедов червяк в осевом сечении (сечение А—А на рис. 18.4) имеет прямолинейный профиль витка, аналогичный инструментальной рейке. Угол между боковыми сторонами профиля витка у стандартных червяков 2а = 40°.

Если тот же резец повернуть на угол подъема винтовой линии витка червяка (положение 2 на рис. 18.4) так, чтобы его верхняя плоскость была перпендикулярна винтовой линии, то получаемая при нарезании винтовая поверхность даст в торцовом сечении кривую — конволюту (удлиненную или укороченную эвольвенту окружности). Такой червяк называют конволютным. Конволютный червяк имеет пря­молинейный профиль витка в плоскости, нормальной к оси симметрии впадины.

Если резец установить так, чтобы его верхняя плоскость (положе­ние 3 на рис. 18.4), смещенная на некоторую величину е, была па­раллельна оси червяка, то получаемая при нарезании винтовая по­верхность даст в торцовом сечении кривую — эвольвенту окружности. Червяк с такой винтовой поверхностью называют эвольвентным. Эволь- вентный червяк представляет собой цилиндрическое косозубое коле­со с эвольвентным профилем и с числом зубьев, равным числу витков червяка.

В связи с этим эвольвентные червяки нарезают более производи­тельным способом — дисковыми или червячными фрезами, предназначенными для нарезания эвольвентных косых зубьев цилиндрических передач.

На практике выбор профиля витка червяка связан с возможностью его последующего шлифования.