какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

Детали машин

Силы и напряжения в червячной передаче

Кинематика червячной передачи

Передаточное число и червячной передачи определяют по условию, что за каждый оборот червяка колесо поворачивается на угол, охватывающий число зубьев колеса, равное числу витков червяка. В общем случае передаточное число u определяется по формулам:

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

Точность червячных передач

ГОСТом рекомендовано соответствие между видами сопряжения червяка с червячным колесом и степенью точности по нормам плавности работы: для сопряжений А, В, С, D, Е и Н соответственно степени точности 5, 5, 3, 3, 2 и 2 и нормы плавности работы 12, 12, 9, 8, 6 и 6.

Пример условного обозначения точности червячной передачи со степенью точности 7 по всем трем нормам, с видом сопряжения элементов передачи С и соответствием между видом сопряжения и видом допуска на боковой зазор: 7-С ГОСТ 3675-71

КПД червячной передачи

КПД червячного зацепления определяют по формуле:

где:
γw – угол подъема винтовой линии (см. здесь);
φ’ – приведенный угол трения;
f’ = tgφ’ – приведенный коэффициент трения (коэффициент трения, найденный с учетом угла а профиля витка).

Численное значение η увеличивается с ростом угла γw подъема на начальном цилиндре до γw40°. Обычно в червячных передачах γw27°. Большие углы подъема выполнимы в передачах с четырех–заходным червяком и с малыми передаточными числами.

Червячные передачи имеют сравнительно низкий КПД ( η = 0,75. 0,92), что ограничивает область их применения.
Роль смазывания в червячной передаче еще важнее, чем в зубчатой, так как в зацеплении происходит скольжение витков червяка вдоль контактных линий зубьев червячного колеса, сопровождающееся трением.

Силы в червячном зацеплении

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

Окружная сила Ft2 на червячном колесе:

где: Т2 – вращающий момент на червячном колесе, Н·м; d2 – делительный диаметр колеса, мм.

Осевая сила Fa1 на червяке численно равна Ft2 :

Окружная сила Ft1 на червяке:

где: T1 – вращающий момент на червяке, Н·м; η – КПД; dw1 – в мм.

Осевая сила Fa2 на червячном колесе численно равна Ft1 :

Направление силы Ft2 всегда совпадает с направлением вращения колеса, а сила Ft1 направлена в сторону, противоположную вращению червяка.

Характер и причины отказов червячных передач

В червячной паре менее прочным элементом является зуб колеса, для которого возможны все виды разрушений и повреждений, встречающиеся в зубчатых передачах, т. е. усталостное выкрашивание, изнашивание, заедание и поломка зубьев. Поломка зубьев колеса встречается редко.

В передачах с колесами из оловянных бронз (мягкие материалы) наиболее опасно усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев колеса, причиной которого являются контактные напряжения, превышающие предел выносливости бронзы для данного числа циклов нагружения.

Возможно и заедание, которое проявляется в «намазывании» бронзы на червяк; сечение зуба постепенно уменьшается, но передача продолжает работать еще некоторое время.

Заедание в венцах колес из твердых бронз и чугунов переходит в задир с последующим интенсивным изнашиванием и повреждением зубьев колеса частицами, приварившимися к виткам червяка. Этот вид разрушения зубьев встречается наиболее часто в передачах с колесами из безоловянных бронз, алюминия и серых чугунов.

Изнашивание зубьев колес червячных передач зависит от степени загрязненности масла, точности монтажа, частоты пусков и остановов, а также от величины контактного напряжения. Износ зубьев ограничивает срок службы передачи.

Излом зубьев червячных колес чаще всего имеет место после их значительного износа.

Материалы, применяемые для изготовления червячной пары

Червяк и колеса должны обладать достаточной прочностью и ввиду значительных скоростей скольжения в зацеплении образовывать антифрикционную пару с высокими износостойкостью и сопротивляемостью заеданию.

Червяки изготавливают из среднеуглеродистых сталей марок 45, 50 или легированных сталей марок 40Х, 40ХН с поверхностной или объемной закалкой до твердости Н = 45…53 НRC.
Хорошую работу передачи обеспечивают червяки из цементируемых сталей марок 18ХГТ, 20Х с твердостью после закалки Н = 56…63 HRC.
При изготовлении червяка необходима шлифовка и полировка рабочих поверхностей витков.

Практика показала, что наибольшее сопротивление изнашиванию оказывают зубья венцов отлитых центробежным способом.

Критерии работоспособности червячной передачи

Зубчатый венец червячного колеса изготавливается всегда из менее прочного материала по сравнению с витками червяка. Поэтому в червячном зацеплении зуб червячного колеса является наиболее слабым элементом, определяющим работоспособность всей передачи. Для зубьев червячного колеса возможны все виды разрушений и повреждений, характерне для зубчатых передач: изнашивание и усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев, заедание и поломка зубьев.

Однако, в отличие от зубчатых, в червячных передачах чаще возникает износ и заедание. При мягком материале зубчатого венца колеса заедание проявляется в виде «намазывания» материала венца на червяк, но в этом случае передача может работать ещё достаточно продолжительное время.
Если же материал венца червячного колеса достаточно твердый, заедание переходит в задир поверхности и провоцирует быстрое разрушение зубьев.

Повышенный износ и заедание червячных передач связаны с большими скоростями скольжения и неблагоприятным направлением скольжения относительно линии контакта витков червяка с зубьями червячного колеса. По этой причине имеет важнейшее значение выбор материала для венца червячного колеса, который, в свою очередь, зависит от скорости скольжения витков червяка по зубьям червячного колеса.

С целью выбора материала для изготовления зубчатого венца червячного колеса предварительно ожидаемую скорость скольжения vск (в метрах) можно определить по выражению:

После этого определяют циклическую долговечность передачи с учетом частоты вращения n1 червяка, вращающего момента Т2 на червячном колесе и коэффициентов, учитывающих условия работы передачи. Затем сравнивают полученное значение с требуемой циклической долговечностью.

Для наиболее распространенных материалов венцов червячных колес механические характеристики приводятся в справочных таблицах.

Допускаемые напряжения для венцов червячных колес

Допускаемые напряжения для червячных пар вычисляют по эмпирическим формулам в зависимости от материала зубьев колеса, твердости витков червяка, скорости скольжения и требуемого ( заданного) ресурса передачи.

Допускаемые контактные напряжения.
Для оловянных бронз допускаемые контактные напряжения [σн] определяют из условия сопротивления контактному усталостному выкрашиванию рабочих поверхностей зубьев колеса с учетом износа и ресурса передачи:

где: КHL – коэффициент долговечности при расчете на контактную прочность (при базовом числе 10 7 циклов перемены напряжений):

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

Для безоловянных бронз и латуней допускаемые контактные напряжения определяют из условия сопротивления заеданию в зависимосит от скорости скольжения (ресурс передачи при этом значения не имеет):

где: [σн] – в Н/мм 2 ; vск – в м/сек.
Более высокие значения [σн] принимают для червяков с твердостью витков Н ≥ 45 HRC.

Для чугунных зубчатых венцов колес допускаемые контактные напряжения определяют из условия сопротивления заеданию:

Для всех червячных передач (независимо от материала зуба колеса) при расположении червяка вне масляной ванны значения [σн] уменьшаются на 15%.

Допускаемые напряжения изгиба.
Изгибная прочность зубьев червячного колеса зависит от материала, заданного ресурса и характера нагрузки. При этом учитывается коэффициент КFL долговечности при расчете на изгиб (при базовом числе 10 6 циклов) :

где NFE = KFENk – эквивалентное число циклов нагружения зубьев червячного колеса за весь срок службы передачи.
Коэффициент эквивалентности KFE при расчете на изгиб принимается по справочным таблицам в зависимости от типового режима нагружения.

Источник

Тестовые задания по машиноведению, системам приводов и деталям машин (стр. 4 )

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачиИз за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

3. Пересекаются под прямым углом.

4. Скрещиваются под прямым углом.

Ч.02. Как обычно в червячных передачах передается движение?

1. От червяка к колесу.

2. От колеса к червяку.

3. И от колеса к червяку и наоборот.

4. Зависит от типа передачи (с цилиндрическим червяком, с глобоидальным червяком).

Ч.03. В каком диапазоне передаточных чисел применяются червячные передачи?

1) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 2) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 3) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 4) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

Ч.04. Какая формула для определения передаточного числа червячной передачи неправильная?

1) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 2) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 3) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 4) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи,

Где какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи– угловая скорость; П – частота вращения; z2, z1 – соответственно число зубьев колеса и число заходов червяка; D – диаметр; индекс 1 – червяка; индекс 2 – колеса.

Ч.05. Червячную передачу отличают:

А) плавность, бесшумность работы;

Б) относительно большие потери на трение;

В) большие передаточные числа;

Д) повышенные требования к антифрикционности материалов сопрягающихся элементов;

Сколько из перечисленных качеств нельзя отнести к положительным для передачи общего назначения?

1.Два. 2. Три. 3. Четыре. 4. Пять.

Ч.06. Червячную передачу в общем случае характеризуют следующие параметры:

1) межосевое расстояние;

2) передаточное число;

3) число заходов червяка;

5) коэффициент диаметра червяка;

6) число зубьев колеса;

8) длина червяка.

Сколько из них стандартизовано?

1. Шесть. 2. Пять. 3. Четыре. 4. Три.

Ч.07. В машиностроении применяются червячные передачи с червяками:

4) криволинейного профиля.

У какого червяка в сечении осевой плоскостью виток имеет прямолинейный профиль?

Ч.08. Что такое характеристика червяка (коэффициент диаметра червяка)?

1) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 2) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 3) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 4) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи.

где m – модуль; D1 – делительный диаметр червяка; А – межосевое расстояние червячной передачи.

Ч.09. Какие числа заходов червяка стандартизованы?

1) 2, 3, 4; 2) 1, 2, 3; 3) 1, 2, 4; 4) 1, 2, 3, 4.

Ч.10. Приведены формулы для расчета угла подъема витка червяка:

1).какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 2). какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи;

3). какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 4). какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи,

где Р — шаг; Z1 — число заходов червяка; какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи— диаметр червяка; Q —Характеристика червяка (коэффициент диаметра).

В какой формуле допущена ошибка?

Ч.11. С чем связывают назначение длины червяка?

2. С модулем и числом зубьев колеса.

3. С модулем, числом зубьев колеса и коэффициентом смещения.

4. С модулем, числом зубьев колеса, коэффициентом смещения и технологией изготовления (шлифование, полирование).

Ч.12. Приведены формулы для определения диаметра червяка:

1) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 2) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи;

3) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 4) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи,

где m — модуль; q — коэффициент диаметра червяка; Z1 — число заходов червяка; D2 — диаметр колеса; u — передаточное число; a — Межосевое расстояние; γ — угол подъема витка червяка.

Какая из них записана неправильно?

Ч.13. Приведен ряд чисел: 5; 10; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80.

Сколько из них могут быть использованы для назначения числа зубьев червячного колеса в обычных силовых передачах?

Ч.14. С чем связывают назначение ширины венца червячного колеса?

1. С делительным диаметром червяка.

2. С наибольшим диаметром червяка.

3. С диаметром червячного колеса.

4. С необходимостью создания ступицы определенной длины.

Ч.15. Приведены формулы для определения диаметра червячного колеса в нормальной (без смещения) передаче:

1) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 2) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи;

3) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 4) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи,

где Z2 —число зубьев колеса; m — модуль; D1 – диаметр червяка; а — межосевое расстояние; u — передаточное число передачи; γ — угол подъема витка червяка.

Какая из них записана неправильно?

Ч.16. Применяются ли червячные передачи со смещением и если да, то за счет чего оно осуществляется?

1. Только за счет червяка.

2. Только за счет червячного колеса.

3. За счет и червяка, и колеса.

Ч.18. Если в червячной передаче при прочих равных условиях двухзаходный червяк заменить четырехзаходным, как изменится КПД передачи?

4. Может и уменьшаться, и увеличиваться.

Ч.19. Какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передаче?

1) 0,9; 2) 0,8; 3) 0,6; 4) 0,4.

Ч.20. Чему равна скорость скольжения в зацеплении червячной пары?

1. Окружной скорости на червяке.

2. Окружной скорости на колесе.

3. Больше окружной скорости на червяке.

4. Меньше окружной скорости на колесе.

Ч.21. Если при прочих равных условиях увеличить число заходов червяка, то скорость скольжения:

2) останется неизменной;

4) может и увеличиться, и уменьшиться.

Ч.22. На величину кпд в червячной передаче влияют:

1) потери, связанные со скольжением сопрягающихся элементов;

2) потери, связанные с обкатыванием сопрягающихся элементов;

3) потерн в подшипниках валов червяка и червячного колеса;

4) потери на перемешивание масла.

Какие из них наиболее существенные?

Ч.23. Какое сочетание материалов не может быть рекомендовано для деталей червячной передачи?

1. Сталь 45 нормализованная

2. Сталь 40Х закаленная

3. Сталь 18ХГТ цементированная

4. Сталь 35ХГСА закаленная

Ч.24. Какой следует назначить материал для зубьев червячного колеса, работающего в паре со стальным закаленным шлифованным червяком при скорости скольжения 4,5 м/с?

1. Бр. ОФ. 2. Бр. СУРН. 3. Бр. АЖ. 4. Чугун антифрикционный.

Ч.25. Какой элемент червячной передачи лимитирует ее работоспособность?

2. Червячное колесо.

3. Червяк и колесо в равной степени.

4. Или червяк, или колесо в зависимости от конструкции передачи.

Ч.26. Критериями работоспособности закрытой червячной передачи могут явиться:

2) изгибная прочность зубьев колеса;

3) изгибная прочность витков червяка;

4) контактная прочность (усталостное поверхностное разрушение, заедание).

Какой из критериев наиболее вероятен?

Ч.27. Можно ли для червячной передачи длину контактных линий в зацеплении рассчитывать, как и для передач цилиндрическими зубчатыми колесами?

2. Можно, если под шириной колеса понимать длину дуги начального диаметра червяка, на которой он контактирует с колесом.

3. В расчет по пункту 2 необходимо ввести понижающую поправку.

4. В расчет по пункту 2 необходимо ввести повышающую поправку.

Ч.28. Какими формулами можно воспользоваться при расчетах зубьев червячного колеса на изгибную прочность?

1. Формулами для расчета прямозубых цилиндрических колес.

2. Этими же формулами, но с поправочным коэффициентом.

3. Формулами для расчета косозубых цилиндрических колес.

4. Этими же формулами, но с поправочным коэффициентом.

Ч. 30. Укажите фактор, от которого не зависит изгибная прочность зубьев червячного колеса.

2. Скорость скольжения.

3. Реверсивность вращения.

4. Число зубьев колеса.

Ч.31. Укажите фактор, от которого не зависит контактная прочность зубьев червячного колеса.

1. Материал зубьев колеса.

2. Твердость и чистота поверхности витков червяка.

4. Скорость скольжения.

Ч.33. При расчетах на контактную прочность червячной передачи как учитывается явление изнашиваемости зубьев колеса?

1. Завышением нагрузки.

2. Занижением нагрузки.

3. При выборе допускаемых напряжений.

Ч.34. При расчетах средней точности коэффициент нагрузки КH рассчитывают как произведение коэффициентов концентрации КHβ и скоростного КHv. Для передачи, работающей с постоянной нагрузкой и достаточно большой окружной скоростью на колесе (ν2>3 м/с), какое надо ожидать значение этих коэффициентов?

1) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 2) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

3) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; 4) какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи.

Источник

Какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

Классификация червячных передач. По исполнению червячные передачи различают четыре вида по расположению червяка относительно червячного колеса, а также разделяются на открытые и закрытые (рис. 89).

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

Рис. 89. Классификация червячных передач по расположению червяка: а – с нижним расположением червяка, б – с верхним расположением червяка, в – с боковым расположением червяка, г – с вертикальным расположением чкервяка.

По назначению червячные передачи делятся на кинематические и силовые. По форме наружной поверхности червяка различают два основных вида червячных передач: цилиндрические, или просто червячные передачи (с цилиндрическими червяками) и глобоидные (с глобоидными червяками). В зависимости от формы профиля резьбы цилиндрических червяков различают червяки: архимедовы (какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи), конволютные (какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи), эвольвентные (какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи) и с вогнутым профилем витков (рис. 90).

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

Назначение. Червячные передачи относится к механическим передачам зацепления с непосредственным контактом и предназначены для передачи вращательного движения между скрещивающимися валами (с углом, как правило 900) при необходимости реализации больших передаточных чисел (какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи). Червячная передача состоит из винта, называемого червяком, и червячного колеса, представляющего собой разновидность косозубого зубчатого колеса. Резьба червяка может быть однозаходной или многозаходной, а также правой или левой. Наиболее распространена правая резьба с числом заходов zx = 1. 4.

Преимущества. Возможность передачи вращения между скрещивающимися валами и получения больших передаточных чисел в малых габаритах одной пары зацепления. Плавность и бесшумность работы. Компактность и простота эксплуатации. Возможность самоторможения. Высокая кинематическая точность.

Недостатки. Относительно низкий КПД. Большие потери мощности, что не позволяет использовать для передачи больших нагрузок и мощностей. Повышенный износ и склонность к заеданию контактирующих поверхностей. Необходимость применения дорогостоящих антифрикционных материалов и режущих инструментов, что повышает стоимость передачи относительно зубчатых.

Сферы применения. Червячные передачи применяются при мощности до 60кВт, в некоторых случаях до 200кВт, при передаточном числе какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачис КПД какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. Наибольшее распространение получили червячные передачи в приводах электротранспорта, подьемнотранспортных механизмах, лебедках любых типов, кинематических приводах делительных механизмов станков и механизмов.

Геометрический расчет. Для червяков и колес червячных цилиндрических передач модуль т, мм, нормализован по ряду: 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0.

Передаточное отношение передачи

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, (15.1)

где какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи— соответственно, число витков (заходов) червяка и зубьев колеса.

Число витков червяка принимают в зависимости от передаточного отношения передачи:

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачипри какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи;

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачипри какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи;

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачипри какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

1-й ряд 1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0;12,5; 16; 20.

2-й ряд 1,12; 1,40; 1,80; 2,24; 2,80; 3,55; 4,5; 5,6; 7,1; 9,0; 11,2; 14; 18; 22,4.

При выборе стандартных параметров первый ряд предпочтительнее второго, а принятые значения передаточных чисел для червячных передач не должны отличаться от расчетных не более чем на 4%.

1-й ряд какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи40;50;63;80;100;125; 160; 200; 250; 315; 400; 500.

Стандартом установлено два ряда значений коэффициентов диаметра червяка q:

1-й ряд 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25;

2-й ряд 7,5; 9; 11,2; 14; 18; 22,4.

В мелкомодульных передачах коэффициент диаметра червяка q рекомендуется брать больше, так как червяки в них могут оказаться недостаточно жесткими.

Тангенс делительного угла подъема витков червяка и угла наклона зубьев колеса

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. (15.2)

Значения делительного угла подъема витков червяка в зависимости от его параметров приведены в таблице 15.1.

Таблица 15.1 Делительный угол подъема витков червяка

Основные геометрические параметры червячной передачи без смещения показаны на рис. 91 определяются по зависимостям:

— делительные и начальные диаметры червяка и колеса:

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, (15.3)

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; (15.4)

— диаметры вершин червяка и колеса:

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, (15.5)

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи; (15.6)

— диаметры впадин червяка и колеса:

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, (15.7)

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. (15.8)

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи

Рис. 91. Геометрические параметры червячной передачи

В червячной передаче без смещения высота зубьев и витков

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. (15.9)

Для передачи без смещения делительное межосевое расстояние а и межосевое расстояние aw:

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, (15.10)

Модуль червячного зацепления проверяется по зависимости

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. (15.11)

Наибольший диаметр червячного колеса определяется по формуле

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. (15.12)

Условный угол обхвата какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачичервяка венцом зубчатого колеса определяется из условия:

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. (15.13)

Длина нарезанной части червяка принимают:

при какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачии 2 какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи;

при какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачии 4 какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. (15.14)

Ширина венца зубчатого колеса

при какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачикакое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи;

при какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачикакое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи.

Остальные размеры зубчатого колеса принимаются такими как для зубчатых колес. Смещение цилиндрической червячной передачи с архимедовым червяком осуществляется только за счет колеса, размеры червяка, за исключением диаметра начального цилиндра, не изменяются. Предельное значение коэффициента смещения при отсутствии подрезания и заострения зубьев червячного колеса рекомендуется принимать какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. Отрицательного смещения следует избегать из-за снижения прочности зубьев на изгиб.

Минимальное число зубьев колеса в силовой червячной передаче принимают =26. 28. При выборе и в зависимости от передаточного числа и необходимо иметь в виду, что для передачи без смещения во избежание подрезания зубьев колеса должно быть z2 > 28.

Кинематический и силовой расчеты. Векторы окружных скоростей червяка какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачии v2 червячного колеса составляют между собой такой же угол, как угол, под которым перекрещиваются валы передачи, т. е. обычно угол, равный 90°. Каждая из скоростей определяется по соответствующей формуле:

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи,

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. (15.15)

От окружной скорости колеса зависит выбор степени точности передачи. Из 12 степеней точности изготовления червячных передач, регламентируемых ГОСТ 13675-68 для силовых передач предусмотрены 5, 6, 7, 8 и 9-я степени точности. В общем машиностроении чаще всего пользуются 7, 8 и 9-й степенями точности. Выбор степени точности червячной передачи в зависимости от окружной скорости колеса какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, обработки червяка и колеса и области применения передачи можно производить по табл. 15.2.

Таблица 15.2. Степени точности червячных передач

Окружная скорость колеса υ, м/с, не более

Червяк закален, отшлифован и отполирован. Колесо нарезают шлифованными червячными фрезами. Обработка под нагрузкой

Передачи с повышенными скоростями и малым шумом, высокими требованиями к габаритам

Червяк с НВ≤350 нешлифованный. Колесо нарезают нешлифованной червячной фрезой или «летучкой». Обработка под нагрузкой

Передачи среднескоростные со средними требованиями к шуму, габаритам и точности

Червяк с НВ≤350 нешлифованный. Колесо нарезают любым способом

Передачи низкоскоростные, кратковременно работающие, и ручные с пониженными требованиями

Скорость скольжения представляет собой геометрическую разность этих скоростей и определяется по формуле

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, (15.16)

или по зависимости

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. (15.17)

Выбор материала червячного колеса в основном зависит от скорости скольжения витков резьбы червяка по зубьям колеса.

Сила взаимодействия между витками резьбы червяка и зубьями червячного колеса может быть разложена на три взаимно перпендикулярные составляющие: окружную, осевую и радиальную силы. Окружная сила червяка какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, равная и направленная противоположно осевой силе колеса какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи:

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. (15.18)

Окружная сила какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачиколеса равна осевой силе червяка какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, но направлена противоположно ей:

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. (15.19)

Радиальная сила какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачидля червяка и колеса

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, (15.20)

где какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачистандартный угол профиля витков червяка.

Коэффициент полезного действия червячного редуктора при ведущем червяке с учетом потерь в зацеплении, в опорах и наразбрызгивание и перемешивание масла

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, (15.21)

Коэффициент полезного действия червячного редуктора при ведущем колесе с учетом изменения направления сил трения

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. (15.22)

Значения коэффициента трения, а следовательно и приведенного угла трения принимается в зависимости от скорости скольжения в передаче. Приведенные углы трения при работе червячного колеса из оловянистой бронзы по стальному червяку даны в табл.15.3.

Таблица 15.3 Приведенные углы трения

Проектные расчеты червячных передач.

Расчет зубьев на контактную прочность. При проектировочном расчете зубьев червячных колес на контактную прочность определяется межосевое расстояние передачи:

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, (15.23)

где какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи— коэффициент концентрации нагрузки, которым определяется неравномерность распределения нагрузок по длине контактных линий в результате погрешностей в зацеплении и деформации зубьев колеса и витков резьбы червяка, какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи— коэффициент динамической нагрузки, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении, какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи— допускаемые контактные напряжения, какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи— расчетный момент на червячном колесе.

Число зубьев колеса какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачив проектном расчете определяется по формуле (15.1) в зависимости от принятого числа заходов резьбы червяка какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачии передаточного числа и передачи какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. Значение коэффициента диаметра червяка какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачипринимают стандартным. Предварительно принимают какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. В проектировочных расчетах предварительно принимают какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи.

После определения расчетного межосевого расстояния его значения округляют до ближайшего стандартного. Находят модуль зацепления по зависимости (15.11) и полученное значение округляют до ближайшего стандартного. Для получения стандартных размеров передачи найденные значения корректируют величиной межосевого расстояния либо коэффициентом диаметра червяка какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, числом зубьев колеса какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, а затем определяются геометрические, кинематические и силовые параметры передачи.

Допускаемое контактное напряжение какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачидля зубьев червячных колес из оловянных и аналогичных им бронз определяют из условия сопротивления материала зубьев поверхностной усталости:

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, (15.24)

Коэффициент долговечности KHL определяют в зависимости от отношения какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи— базового числа циклов нагружения, при котором определяется предел контактной выносливости и какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи— эквивалентного числа нагружения зубьев передачи с учетом режима ее работы. Базовое число циклов напряжений в зубьях принимают для этих материалов какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. При эквивалентном числе циклов нагружения зубьев колес меньше базового какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, то принимают какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачии коэффициент долговечности KHL =1. В случае когда эквивалентное число циклов нагружения зубьев больше базового то

какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи. (15.25)

Если при расчете какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи, то принимают какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачии коэффициент долговечности в этом какое значение кпд следует ожидать в самотормозящейся червячной передачи.

Таблица 15.4 Механические характеристики материалов червячных колес

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *