4. Число зубьев червячного колеса Z 2 определяется по формуле:
Z 2 = Z 1 ·U, (87)
5. Коэффициент диаметра червяка q (количество модулей, которое укладывается в делительном окружном червяке) принимают q=8 или 10, а для слабонагруженных передач – Т 2 ≤ 300 Н∙м q=12 или 14.
6. Делительный угол подъёма витка червяка:
7. Коэффициент концентрации нагрузки K Нβ:
Для этих колес диаметр короны условно отрицателен, так как в этом случае передаваемая скорость приравнивается к диаметру водителю. этот способ дает преимущество приближения к параллельной оси короны и свиньи доли не имеет. Спиральное зубчатое колесо Спиральное колесо является улучшением по сравнению с простым. Зубы режут под определенным углом относительно плоскости, так что упорная поверхность между зубьями больше и контакт происходит более мягко, исключая характерную распорку простых передач. При проектировании угла зубов можно соединить шестерни с наклонными или даже перпендикулярными осями.
При постоянной нагрузке K Нβ =1, а при переменной
(89)
где Z 2 – число зубьев колеса;
Θ – коэффициент деформации червяка (таблица 16);
χ – коэффициент, учитывающий характер изменения нагрузки: при постоянной нагрузке χ=1, при переменной χ=0,6 и при значительных колебаниях χ=0,3.
Недостатком этого решения является получение результирующей силы вдоль оси шестерни, которая должна поддерживаться специальным шарикоподшипником Другим недостатком является большее трение между зубами, вызванное большей поверхностью контакта, которое должно быть уменьшено за счет использования смазочных материалов.
Можно представить, что это шестерня состоит из двух отдельных колес с геликоидальными колесами, зеркально расположенных рядом друг с другом, так что осевые силы они взаимно калечат. Конические колеса В конических колесах обод колеса гладкий, а гребни пальцев лежат на поверхности идеального конуса. Таким образом, две шестерни могут быть фланкированы под определенным углом между осями. Если наклон зубьев каждого колеса равен 45 °, угол между осями составляет 90 °. Эта система используется, например, между планетариями и спутниками в дифференциале автомобилей.
Коэффициент динамической нагрузки принимают в пределах K Н V =1,0…1,3.
8. Крутящий момент на червяке:
где Р 1 – мощность на червяке, кВт;
ω 1 – угловая скорость червяка, рад/с.
9. Крутящий момент на червячном колесе:
Т 2 =Т 1 ∙u∙η, Н×м (90)
где u – передаточное число червячной передачи;
η – к.п.д. червячной передачи (принимают при: Z 1 =1; η=0,7…0,75; при Z 1 =2; η=0,75…0,82; при: Z 1 =4; η=0,82…0,92).
Гипоидная и шестеренная корона Гипоидная корона - это специальная коническая передача, в которой зубы вращаются параллельно плоскости вращения колеса. Он предназначен для малогабаритной параллельной или маленькой шестерни звездочки, это решение используется в угловом шлифовальном станке. Вариант этой системы используется в различных выхлопных системах для механических часов. Другой вариант, гипоидный конический крутящий момент, образован короной и шестерней, оси которой не лежат на одной плоскости, поэтому средний угол спины коронки намного ниже, чем у шестерни.
Таблица 16 - Коэффициент деформации червяка Ө в
зависимости от Z 1 и q
| Z 1 | q | |||
| 12,5 | ||||
10. Межосевое расстояние из расчёта на контактную прочность зубьев колеса:
Этот конический крутящий момент введен в поле автомобиля для многих преимуществ: он бесшумный, передает больше крутящего момента с большим охватом между зубцами обоих элементов, что позволяет уменьшить высоту туннеля, где передаточный вал мотоцикл спереди и сзади, увеличивая способность автомобиля занять, увеличивая свет между землей и коробкой дифференциала.
Стойка и шестерня Система стойки и звездочки позволяет преобразовывать линейное вращение. Шестерня - это простое зубчатое колесо, а стойка - произвольно отрезанный режущий инструмент. Его можно считать эквивалентным бесконечному колесу луча. Эта система используется в автомобилях чтобы преобразовать поворот рулевого колеса в боковое движение органов, действующих на колеса.
мм (91)
где [σ] Н – допускаемое контактное напряжение зубьев колеса, Н/мм 2 ;
q – коэффициент диаметров червяка;
Z 2 – число зубьев колеса;
Т 2 – крутящий момент на колесе, Н×м.
Значения а W округлить по ГОСТ 2144-76.
1-й ряд – 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500;
Тот же принцип используется в некоторых стойках с зубчатыми колесами, где поезда способны преодолевать сильные наклоны благодаря контакту между зубчатым колесом, выступающим под колесом локомотив и длинную стойку, сплошную на трассе, помещенную в рельсы того же самого. Секторная передача Секторальная передача - это просто сектор общего зубчатого колеса, например четверть или половина окружности, который аналогично связан с осью. Конечно, эта передача работает только на зубчатой части и не может превышать пределы сектора. где вам не нужно вращать 360 °, но важно сохранить вес и пространство.
2-й ряд – 140; 180; 225; 280; 355; 450.
11. Модуль червячной передачи:
Полученное значение округлить по стандарту до ближайшего из ряда:
1-й ряд – 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10; 12,5; 16,0; 20,0;
2-й ряд – 3,0; 3,5; 6,0; 7,0; 12,0.
12. Определить новое значение межосевого расстояния:
а w = , мм (93)
13. Проверочный расчет на контактную прочность выполнить по формуле:
Некруглые шестерни Некруглые шестерни представляют собой специальные зубчатые колеса, специально предназначенные для специальных применений. В то время как на обычной передаче вы пытаетесь максимизировать передачу энергии с постоянным коэффициентом, в некруглой передаче цель состоит в том, чтобы иметь переменное передаточное отношение во время вращения или смещения оси или других функций. Форма шестерни может иметь любую форму, подходящую для этой цели, ограниченную воображением изобретателя или инженера.
Колеса с минимальными колебаниями в соотношении могут иметь почти круглую форму, или ось может не соответствовать геометрии колеса. Параллельные зубы обычно используются для этих передач, в частности, в связи с осложнениями мотоциклов. для обычных фрезерных передач, но обычно для сплавления, спекания или резки с плиты. Особенно это касается текстильных машин и автоматических коробок передач.
, МПа (94)
Значение коэффициента динамической нагрузки К Н V выбираем по таблице 17 из соотношений:
Таблица 17 - Значение коэффициента К Н V
| V, м/с | |||||
| К Н V | 1,07 | 1,14 | 1,22 | 1,3 |
Окружная скорость червяка:
Муфта «червячно-зубчатого червячного винта» предназначена для передачи крутящего момента и крутящего момента с высоким соотношением между двумя непересекающимися перпендикулярными осями, что влияет на наклон резьбы винта и количество зубьев коронки. Передача движения обычно обеспечивается винтом, что позволяет поддерживать статическую ситуацию на выходе системы. Однако есть пары, где винт и головка имеют наклон резьбы и зубьев, чтобы обеспечить обратимость. возможность наличия зубчатого венца в качестве «проводника», способного передавать движение к винту.
V=ω 1 · , м/с (95)
Делительный диаметр червяка:
d 1 =m · q, мм (96)
14. Проверочный расчёт зубьев колеса по напряжениям изгиба:
, МПа (97)
где К Fβ = К Нβ и К FV = К Н V коэффициенты (определены ранее);
значения коэффициента формы зубьев червячного колеса принимают из таблицы 18 в зависимости от эквивалентного числа зубьев , причём ;
Недостатком этого механизма является то, что он имеет выход. Эпициклоидные системы На этой иллюстрации используется серия эпициклоидальных передач для увеличения скорости. Спутник планетарий вращается с момента поступления, солнечная шестерня составляет выход, а внутренняя зубчатая коронка фиксирована. Обратите внимание на красные метки до и после того, как вход прошел поворот на 45 ° почасовое чувство Планетарные или планетарные передачи и спутники представляют собой систему из одной или нескольких передач, называемых спутниками, установленных на спутниковой системе, называемой шасси, вращающейся вокруг центральной шестерни, называемой солнечной; Все это расположено внутри зубчатого колеса, внутренне называемого короной.
d 2 – делительный диаметр колеса.
Таблица 18 – Значения коэффициента формы зуба Y F
| 1,98 | 1,88 | 1,85 | 1,80 | 1,76 | 1,71 | 1,64 | 1,61 | |
| 1,55 | 1,48 | 1,45 | 1,40 | 1,34 | 1,30 | 1,27 | 1,24 |
Допускаемое напряжение на изгиб для зубьев червячных колёс из бронзы: при работе зубьев одной стороной
Ось вращения крыши и солнца совпадает. Один из этих элементов поддерживается фиксированным, другой - входным и третьим выходом. Коэффициент передачи определяется количеством зубьев, а также тем, какой элемент фиксирован, и это используется при некоторых изменениях скорости. Название происходит от того, что движение спутниковых передач аналогично движению спутников, которое должно было иметь планеты Солнечной системы в системе Птолемеев, где было выдвинуто предположение о существовании движений, называемых эпициклами.
Случай возникает, когда наземная плоскость неподвижна и шестерня представляет собой вход. Спутники вращаются с коэффициентом, определяемым количеством зубьев в каждом колесе. Другая возможность заключается в том, что коронка фиксирована, причем входной сигнал подается на планетарный и выходной шестерни. Это максимальное отношение, получаемое из эпициклической системы, и часто используется в тракторах и строительной технике для обеспечения момента крутящего момента смонтированные на колесах. Несколько эпициклоидных блоков могут быть соединены последовательно, с каждым планетарным интегралом со следующей шестерней, благодаря чему достигается компактный редукторный узел с очень высокими коэффициентами и выровненными входными и выходными валами.
при работе зубьев обеими сторонами (в реверсивной передаче)
, МПа (99)
где σ Т и σ b – соответственно предел текучести и предел прочности при растяжении из бронзы (см. таблицу 13).
Коэффициент долговечности (100)
где N 0 =10 6 , эквивалентное число циклов напряжений N Е определяется по формуле, где показатель степени m=9. Если N Е <10 6 , то принимают N Е =10 6 , а если N Е >25·10 6 , то принимают N Е =25·10 6 .
Рабочие барьеры червячного механизма. Научный журнал Силезского технологического университета. Резюме. Основным фактором, характеризующим долговечность червячных передач, являются материалы, из которых изготовлены элементы. Отличается от зубчатого редуктора, в котором в большинстве случаев сопутствующие элементы изготавливаются из закаленной стали, в червячных передачах стандарт сотрудничает с закаленным червяком и относительно мягким червячным колесом, выполненным из бронзы. Применение различных материалов не дало хороших результатов.
Допускаемое напряжение на изгиб [σ F2 ] для зубьев червячных колёс из чугуна при работе зубьев одной стороны [σ F2 ]= при работе зубьев обеими сторонами [σ F2 ]=
где σ bu – предел прочности чугуна при изгибе (см. таблицу 13).
15. Скорость скольжения червяка:
, м/с (101)
По этой причине происходят барьеры для работы червячных передач, которые не похожи на разные типы передач. В статье представлен механизм использования червячных передач, который в большинстве случаев принимает решение о его долговечности. Были даны теоретические основы эксплуатационных барьеров с особым упором на усталостные и абразивные изнашивающиеся барьеры, которые являются наиболее распространенной причиной ограничения долговечности. Были представлены результаты эксплуатационных испытаний, а также испытания, которые определяли долговечность в зависимости от условий эксплуатации.
где m – модуль передачи, мм;
ω 1 – угловая скорость червяка, рад/с;
Z 1 – число витков червяка.
16. Коэффициент полезного действия червячной передачи с учётом потерь в опорах передачи:
, (102)
где γ – делительный угол подъёма витка червяка;
Рекомендации были сформулированы для правильного выбора материала, условий эксплуатации, а также оценки срока службы зубчатой передачи. Ключевые слова: червячные передачи, барьеры в работе, долговечность передач. Исключая катастрофический износ, являющийся результатом структурных или эксплуатационных ошибок, в зависимости от размеров редуктора, используемых материалов, смазки, скорости вращения и других структурных и эксплуатационных характеристик, срок службы трансмиссии ограничивается одним из следующих барьеров.
Допустимый барьер нагрузки из-за усталостного износа на поверхности червячной передачи. Допустимый барьер нагрузки из-за износа проводов червячной передачи. Допустимая нагрузка на зубцы шестерни из-за перелома. Допустимая тепловая нагрузка. Это означает, что срок службы зубчатого зацепления в заданных условиях будет определяться вышеупомянутыми барьерами, которые достигнут критического значения во время работы в коробке передач.
φ 1 – приведённый угол трения (выбирается из таблицы 19).
17. Размеры червяка:
Делительный диаметр червяка, d 1 =q·m, мм.
Диаметр вершин (внешний диаметр) d а1 = d 1 +2m, мм.
Диаметр впадин , мм (для архимедовых и конволютных)
, мм (103)
Длина нарезанной части В≥(С 1 +С 2 ·Z 2)·m+25, мм (104)
На рисунке 1 показан пример кривой нагрузочной нагрузки нагрузки в зависимости от скорости скольжения в зацеплении. Пределы передаваемой нагрузки в зависимости от скорости скольжения при взаимодействии. Как видно на рисунке 1, срок службы шнекового механизма в основном зависит от усталостного износа на высокоскоростных редукторах и абразивного износа на среднескоростных редукторах. Механизм продольного изгиба хвостовика опасен для редукторов, которые особенно медленны, и в этом случае условие безопасности выглядит следующим образом.
Условный угол обхвата 
, (108)
Таблица 19 - Приведённый коэффициент трения f 1 и угол трения φ 1 при работе червячного колеса из фосфорной бронзы по стальному червяку
| V C К | f 1 | φ 1 | V C К | f 1 | φ 1 |
| 0,01 | 0,11-0,12 | 6 0 17-6 0 51 | 2,0 | 0,035-0,45 | 2 0 00-2 0 35 |
| 0,10 | 0,08-0,09 | 4 0 34-5 0 06 | 2,5 | 0,030-0,040 | 1 0 43-2 0 17 |
| 0,25 | 0,065-0,075 | 3 0 43-4 0 17 | 3,0 | 0,028-0,035 | 1 0 36-2 0 00 |
| 0,5 | 0,055-0,065 |
Теги; Червячные передачи, червячный вал, венец червячный, бронзовый червяк, винтовая передача, червячная передача, винт червячый, червячная шестерня, червяк редуктора червяк, шестерни, червячный венец, колесо червячное
И для быстродействующей передачи состояние тепловой безопасности проверяется с зависимостью. В большинстве случаев первые два рабочих барьера определяют срок службы. Во время работы редуктора во многих случаях, особенно в высокоскоростных коробках передач, через некоторое время на поверхности червячного снаряда появляются усталостные раны. Площадь, занимаемая векторами, постепенно растет, пока не достигнет критической массы. Существует большая разница между поведением классических редукторов и червячных редукторов.
В редукторах признается, что когда усталость применяется на 3% поверхности зуба, такое снаряжение теряет свою эксплуатационную ценность. В случае червячных редукторов бывают случаи, когда площадь усталости составляет 70%, а передача не теряет эффективности и нагрузки. Объяснением этого явления является разложение скорости скольжения, которое происходит в обеих этих взаимодействиях и в поведении взаимодействующих материалов под воздействием нагрузки. На рисунке 2 схематически показано распределение скорости скольжения в точке контакта червячного редуктора.
Червячные передачи применяют для передачи вращательного движения между валами, у которых угол скрещивания осей обыч¬но составляет 0 = 90° (рис.2.5.1).
Рисунок 2.5.1. Червячная передача: 1 — червяк; 2 — венец червячного колеса.
В большинстве случаев веду¬щим является червяк, т. е. короткий винт с трапецеидальной или близкой к ней резьбой.
Для облегания тела червяка венец червячного колеса имеет зубья дугообразной формы, что увеличивает длину контактных линий в зоне зацепления.
Червячная передача — это зубчато-винтовая передача, дви¬жение в которой осуществляется по принципу винтовой пары.
6.1.2 Область применения червячных передач
Червячные передачи применяют при небольших и средних мощностях, обычно не превышающих 100 кВт. Приме¬нение передач при больших мощностях неэкономично из-за срав¬нительно низкого к. п. д. и требует специальных мер для охлажде¬ния передачи во избежание сильного нагрева. Червячные передачи широко применяют в подъемно-тран¬спортных машинах, троллейбусах и особенно там, где требуется высокая кинематическая точность (делительные устройства стан¬ков, механизмы наводки и т. д.). Червячные передачи во избежание их перегрева предпочти¬тельно использовать в приводах периодического (а не непрерыв¬ного) действия.
6.1.3 Достоинства червячной передачи
1) Плавность и бесшум¬ность работы.
2) Компактность и сравнительно небольшая мас¬са конструкции.
3) Возможность большого редуцирования, т. е. получения больших переда¬точных чисел (в отдельных случаях в не силовых передачах до 1000).
4) Возможность получе¬ния самотормозящей передачи, т. е. допускающей передачу дви¬жения только от червяка к колесу. Самоторможение червячной передачи позволяет выполнить механизм без тормозного устрой¬ства, препятствующего обратному вращению колеса.
5) Высокая кинематическая точность.
6.1.4 Недостатки червячной передачи
1) Сравнительно низкий к. п. д. вследствие сколь¬жения витков червяка по зубьям колеса.
2) Значительное выделе¬ние теплоты в зоне зацепления червяка с колесом.
3) Необходи¬мость применения для венцов червячных колес дефицитных ан¬тифрикционных материалов.
4) Повышенное изнашивание и склонность к заеданию.
6.1.5 Классификация червячных передач
В зависимости от формы внешней поверхности червяка (рис.2.5.2) передачи бывают с цилиндрическим (а) или с глобоидным (б) червяком.
Глобоидная передача имеет повышенный к.п.д., более высо¬кую несущую способность, но сложна в изготовлении и очень чувствительна к осевому смещению червяка, вызванному изнашиванием подшипников.
1. В зависимости от направления линии витка червяка чер¬вячные передачи бывают с правым и левым направлением линии витка.
2. В зависимости от числа витков (заходов резьбы) червяка передачи бывают с одновитковым или многовитковым червяком.
Рисунок 2.5.2. Схемы червячных передач
3. В зависимости от расположения червяка относительно колеса (рис. 2.5.3) передачи бывают: с нижним (а), боковым (б) и верхним (в) червяками. Чаще всего расположение червяка диктуется условиями компоновки изделия. Нижний червяк обыч¬но применяют при окружной скорости червяка u1?5 м/с во избежание потерь на перемешивание и разбрызгивание масла.
4. В зависимости от формы винтовой поверхности резьбы цилиндрического червяка передачи бывают: с архимедовым, конволютными и эвольвентным червяками. Каждый из них требует особого способа нарезания.
Рисунок 2.3.3 Виды расположения червяка
Эвольвентным червяк представляет собой цилиндрическое косозубое колесо с эвольвентным профилем и с числом зубьев, равным числу вит¬ков червяка.
Практика показала, что при одинаковом качестве изготовле¬ния форма профиля нарезки червяка мало влияет на работоспо¬собность передачи. Выбор профиля нарезки червяка зависит от способа изготовления и связан также с формой инструмента для нарезания червячного колеса.
Наибольшее распро¬странение получили архимедовы червяки рис. 2.5.4.
Рисунок 2.5.4 Архимедов червяк
6.1.6 Основные геометрические соотношения в червячной передаче
Геометрические размеры червяка и колеса определяют по формулам, аналогичным формулам для зубчатых колес. В червячной передаче расчетным является осевой модуль червяка m, равный торцовому модулю червячного колеса. Значения расчетных модулей m выбирают из ряда: 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20 мм.
6.1.7 Основные геометрические размеры червяка (рис. 2.5.6):
Рисунок 2.5.6 Геометрические параметры червяка
угол профиля витка в осевом сечении 2а = 40°
расчетный шаг червяка (2.5.1),
откуда расчетный модуль (2.5.2),
ход витка (2.5.3),
где z1 — число витков червяка;
- высота головки витка червяка и зуба колеса; 
- высота ножки витка червяка и зуба колеса;
- делительный диаметр червяка, т. е. диаметр такого цилиндра червяка, на котором толщина витка равна ширине впадины,
где q
— число модулей в делительном диаметре червяка или коэффициент диаметра червяка.
Чтобы червяк не был слишком тонким, q
увеличивают с уменьшением m
. Тонкие червяки при работе получают большие прогибы, что нарушает правильность зацепления.
Значения коэффициентов диаметра червяка q выбирают из ряда: 7,1; 8,0; 9,0; 10,0; 11,2; 12,5; 14,0; 16,0; 18,0; 20,0; 22,4; 25,0.
Длина нарезанной части червяка зависит от числа витков.
6.1.8 Основные геометрические размеры червячного колеса
Рисунок 2.5.7 Геометрические параметры червячного колеса
диаметр вершин витков (2.5.4),
диаметр вершин витков (2.5.5),
делительный диаметр (2.5.6),
диаметр вершин зубьев (2.5.7),
диаметр впадин колеса (2.5.8)
межосевое расстояние — главный параметр червячной передачи
где -коэффициент смещения инструмента,
наибольший диаметр червячного колеса
Ширина венца червячного колеса зависит от числа витков червяка: В ГОСТе рекомендуются сочетания параметров z1, z2, q, m,обеспечивающие при стандартных межосевых расстояниях получение различных передаточных чисел u..
6.1.9 Конструктивные элементы червячной передачи
В большинстве случаев червяк изготовляют как одно целое с валом, для обеспечения жесткости червяка.
Для экономии бронзы зубчатый венец червячного колеса изготовляют отдельно от чугунного или стального диска:
1) колесо с напрессованным венцом. Эта конструкция применяется при небольшом диаметре колес в мелкосерийном производстве (рис. 2.5.8).
Рисунок 2.5.8 Колесо с напрессованным венцом
2) колесо с привернутым венцом. Такую конструкцию применяют при диметрах колеса более 400мм (рис.2.5.9)
Рисунок 2.5.9 Колесо с привернутым венцом
3) колесо с венцом, отлитым на стальном центре. Эту конструкцию применяют в серийном и массовом производстве (рис. 2.5.10)
Рисунок 2.5.10 колесо с отлитым венцом Теги; Червячные передачи, червячный вал, венец червячный, бронзовый червяк, винтовая передача, червячная передача, винт червячый, червячная шестерня, червяк редуктора червяк, шестерни, червячный венец, колесо червячное