Геометричні параметри та виготовлення черв’ячних передач

У черв’ячній передачі (рисунок 3.12), так само як і в зубчастій, розрізняють діаметри початкових (d_{w 1}, d_{w 2}) та ділильних (d ₁, d ₂) циліндрів. У передачах без зсуву .

 

Черв’яки розрізняють:

1) за формою утворюючої:

- циліндричні;

- глобоїдні;

2) за формою профілю різьби:

- прямолінійний (трапецеїдальний, архимедов – найбільш поширений, при HB ≤ 350, нешліфований, виконуються на звичайних верстатах);

- криволінійний (евольвентний – HRC > 45, шліфований, на спеціальних верстатах).

Черв’ячне колесо нарізують черв’ячними фрезами.

Геометричні параметри (рисунок 3.13):

a= 20⁰ – профільний кут;

– осьовий модуль (по стандарту [3, стор.201]);

– число заходів черв’яка ([3, стор. 201]);

– число зубців колеса (за умови непідрізування зубців ≥ 28);

– коефіцієнт діаметра черв’яка (по стандарту [3, стор.201]);

– кут підйому гвинтової лінії.

Ділильні діаметри:

черв’яка ;

колеса .

Діаметр вершин . (3.38)

Діаметр западин .

– міжосьова відстань.

Передачі зі зміщенням

Для нарізування коліс із зсувом та без зсуву на практиці використовують один і той самий інструмент. Черв’як завжди нарізують без зсуву.

При заданій міжосьовій відстані коефіцієнт зсуву дорівнює

. (3.39)

У черв’ячного колеса із зсувом

, (3.40)

. (3.41)

За умови непідрізування та незагострення зубців значення х на практиці допускають у межах ±0,7 (іноді ±1).

Точність виготовлення

Встановлено 12 ступенів точності:

– 3, 4, 5, 6 – високоточні кінематичні;

– 5, 6, 7, 8, 9 – силові.

Особливе значення приділяють нормам точності при монтажі, тому що черв’ячні передачі більш чуттєві до зміни a_w.

Кінематичні параметри черв’ячної передачі

У черв’ячній передачі на відміну від зубчастої колові швидкості та не співпадають. Вони напрямлені під кутом 90⁰ та відрізняються за значенням.У відносному русі початкові циліндри ковзають. При одному обороті черв’яка колесо повернеться на кут, яких охоплює число зубців колеса, що дорівнює числу заходів черв’яка.

Передаточне відношення черв’ячної передачі

. (3.42)

Основна перевага черв’ячної передачі – великі передаточні відношення:

і =10...80 – у силових передачах;

і до 300 – у кінематичних передачах.

При русі витки черв’яка ковзають по зубцях колеса, як у гвинтовій парі. Швидкість ковзання напрямлена по дотичній до гвинтової лінії черв’яка:

,

,

, (3.43)

.

Велике ковзання – причина зниженого ККД, підвищеного зносу, заїдання.

ККД черв’ячної передачі

ККД зачеплення при ведучому черв’яку

, (3.44)

де j – кут тертя;

– коефіцієнт тертя.

ККД підвищується у разі збільшення числа заходів черв’яка.

Зі збільшенням швидкості ковзання знижується f. Крім того, значення коефіцієнта тертя залежить від шорсткості поверхні тертя, а також якості мастила.

Сили в зачепленні

Сили в зачепленні черв’ячної передачі показані на рисунку 3.15.

Колова сила черв’яка . (3.45)

Колова сила колеса . (3.46)

Радіальна сила . (3.47)

Нормальна сила . (3.48)

 

Розрахунок на міцність черв’ячної передачі наведено в роботі [6].