Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Расчёт зубчатых и червячных передач. Передачи Новикова, глобоидные и червячно-спироидные

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
3.58 Mб
Скачать

Н аем « о тп и то параметре

Угол фаски червяка

к о л о са

Радиус вершил зубьев холссд (в средней плоскости червяка.)

Глубине модификации

Кривая модификации

Величииа фланка

Сбозггд чей не

® 1

Ф3

^а а

Д

N .

Таблица 1.7 (продолжение)

Несчетные формул

до

Фа - Г 0 . . . 45°

Ф.~ 3 0 . . . 45е

#о2>0,53<1лч1

Д- .(0 ,0 0 0 3 + 0 ,000034ц) а

Дф - Д ^ 0 ,3 + 0 .7

где Ф— текущая угловая хоордината

Д ,- 0 . 6 Д

Длина/ фланка

^ —9-т град,

 

л= 0,851 при непрерывной работе с ударной нагрузкой /(„= ^0,75; при периодической работе с паузами и спокойной нагруз­ кой /С р ^ М .

|.Проверка эубьее колеса на прочность

Исследования показывают, чго при кратковременных пере­

грузках, вследствие повышенного

осевого смещения червяка из-за

 

 

 

Т аблица

1

Размеры длк контроля глобоидкого зацепления

 

Наыеяояашк парампрэ

ООозтчеиге

Расчетицо формулы Нук*1зННн

Угломй шаг

 

 

360э

 

 

 

 

 

Угол подвига вниз червяка

Л

 

и й у

 

 

 

 

 

Толщина по хорде

 

 

 

 

витка червяка

 

 

®Г*^|*Й1-^-СОвХ

 

зуба колеса

 

 

 

 

 

Н

 

 

 

Высота до хорды

 

 

 

 

витка червяка

Ла,

 

Лв1= Ал1—

 

зуба колеса

^ а ш

,[

А0,=/|п.+ ^*яГп*|*

 

 

 

1

 

 

дополнительной деформации

подшипников (рис. 1.7, о), нагрузка

между зубьями, находящимися в

зацеплении, распределяется

не­

равномерно. В связи с этим, при расчете на прочность учитывается

только половина от числа зубьев

колеса

в

обхвате червяком,

0,5т,.

 

 

 

 

 

Кроме этого, деформация

зубьев

(витки

червяка практически

не деформируются) вызывает неравномерность

распределения дав­

лений по высоте зуба, а

равнодействующая

этих давлений сме­

щается к основанию зуба

(рис. 1.7,

б).

 

 

Поэтому напряжении изгиба в зубьях невелики и-они рас­

считываются на срез. Сила,

срезающая одни

зуб (без учета сил

22

треп кя), представляет собой

равнодействующую окружной

и

осеоой с!гл Рл (рис. 1.8) и определяется

зависимостью

 

 

У '1 + П

 

(1.5)

 

О.Ы'

 

 

 

 

где

 

 

( 1 .6)

 

«л

 

 

 

 

Площадь среза

 

 

(1.7)

 

 

 

0,5л/л сое

/

Оо 180°|

 

(д I агат — — ——)

( 1 .8)

 

 

 

совЛ

Рис, 1.4. График для определения масштабного коэффициента /(в ,

В

зависимостях (] .6) . , . (1.8) Л д= Л — АйЯ— высота ножки

зуба

колеса; к и йа|‘— рабочая высота

зуба и головки

зуба ко­

леса

(см, табл. 1.7); Х=агс1е‘-% —'угол

подъема витка

червяка

 

г«*1

^ = 2 й — *7Я и

— 2Ад9—

в середине расчетного глобозща.

диаметры расчетной окружности

червяка и колеса (см. табл. 1.7).

 

диаметр профильной [окружности; Ь — ширина колеса.

Напряженке среза

 

 

 

 

Г с р —

 

р

(1.9)

 

 

 

 

л Ср

 

 

 

где Рвр — кгс; /4ер — мм*; тср и

тер, р — кге/мм9.

 

за

Р и с . 1.5. Грсфик для определения коэффициент передаточного числа К и.

М

Для

медных сплавов

 

(1. 10)

 

V . р -

0,5«г..

Для

чугуна

 

 

 

тСр. р = (0,5

. . . 0,9)о ..

( I I I )

в, — предел прочности при растяжении! кге/'мм1.432

П р и м еч а н и е . Проверка тела червяка на прочность н жесткость м теп*

ловой расчет для глобоидноА передачи выполняется так же, как и для пере­ дачи с цилиндрическим червяком {см. [3, гл. 7|).

ЛтгЛх

Рис .

1.7.

К проверке

аубьсв колеса Рис. 1.8. К проверке зубьеп колеса

 

*

на прочность.

на прочность-.

V—

 

 

 

 

I —подолы»* поперечим еечеппе;

 

 

 

 

 

опасное сачснке; 3 —ось колссь,

 

 

 

 

1.4. Порядок расчета

модифицированной

 

 

 

 

 

глсбон дной

передачи

 

 

 

 

со стандартными основными параметрами

 

1. Определение

передаточного

числа и н последующее округ»

лсиис

его

по

тлбл.

1.2.

 

 

 

2.

Выбор

материалов для червяка и колеса

(см. (3, гл. 6.2)).

3. Определение межосспого расстояния а по

зовпснмосгп

(1.3)

ипоследующее округление его по табл. 1.1.

4.В соответствии, с принятым межосевым расстоянием а по табл. 1.3 определяется диаметр вершин Ааг и ширина колоса 6.

5.По принятому значению передаточного числа п из табл. 1Л

выбираются анатомия

числа заходов

ч е р в я к а - и зубьев ко­

леса

га,

 

 

 

С.

В

соответствии

с принятым чистом зубьев колеса г, по

табл.

1.5

определяется

число зубьев

колеса в обхвате червя­

кам 2Т.

7.По принятым межосевому расстоянию а к числу зубьев колеса г* иэ табл. 1.Б определяются рабочая высота Л и высота головки зуба колеса Ла,.

8.Определяются все необходимые размеры элементов зацепле­

ния по табл. 1.7 и 1.8.

 

 

 

 

9.

Проверяется прочность зубьев

колеса по заоиснмости (1.9).

10.

Проверяется тело червяка

на

прочность

и жесткость

(см. (3, гл. 7.2]).

 

 

 

 

11.

Выполняется тепловой расчет (см. [3, гл. 7.3]).

Пр в не чек к с. Если при проверке по п .9

напряжении

выходят за пре­

делы допускаемы*, а по п.

10 оказывается,

что л<г1„,|П или Д>[Д|. то необ­

ходимо сделать перерасчет,

приняв более прочные материалы

или ишенна па­

раметры передачи.

 

 

 

 

Г/швл вторая

ЧЁРВЯЧНО-СПИРОИДИАЯ ПЕРЕДАЧА

2.1. Общие положен

Рассматриваемая черппчно-с1гнроидная передача состоит из большего спнралько-коничсского колеса (см. рис. 2) и кони­ ческого червяка, имеющего постоянный осевой шаг. Линейный

характер

контакта

позволяет сравни­

 

 

 

 

 

вать червячно-еннроидную передачу с

 

 

 

 

 

обычной червячной передачей. Харак-'

 

 

 

 

 

тсриос расположение червяка относи­

 

 

 

 

 

тельно

колеса

(рис.

2.1) определяет

 

 

 

 

 

ряд особенностей червячио-спирондного

 

 

 

 

 

[8,

9, 10,

II,

27)

зацепления:

 

 

 

 

 

 

 

 

1) и одновременном контакте нахо­

 

 

 

 

 

дится большое число нар зубьев, до­

 

 

 

 

 

ходящее

 

при

 

высоких

передаточных

 

 

 

 

 

числах

до

20

и более;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ 2 ) контактные линии

в червнчко-спн-

 

 

 

 

 

рондиом

зацепления почти

перпендику­

 

 

 

 

 

лярны к паировлешпо проекции векто­

шестерни

относительно

ра скорости скольжения (рис. 2.2). По­

колеса а

хоинчссиой

СО

этому создаются

весьма благоприятные

и гипоидной (2)

переда­

условия для режима смазки зацепления

ч и

червяка в чероячио-

и снижения коэффициента

трешгя

в зо­

слирондной (51 н

червяч­

ной (V) передачах.

не

контакта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Это

обстоятельство

в

сочетании

с большими

приведенными

радиусами

кривизны

контактирующих

поверхностей,

а

также

в

сочетании

с

большой

суммарной

длиной

контактных

линий

иклисте я причиной

более

высокой

нагрузочной способности чер-

вячно-сниропдной передачи по сравнению с обычной червячной

передачей',

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

сила трения

в

червячно-епкрондном зацеплении

при про­

дольном скольжении помогает вращению

колеса.

В связи

с этим

КПД даже при одинаковых коэффициентах трення червдчно-

спирондного зацепления выше, чем у червячного зацепления;

 

4)

при одинаковых размерах колеса н червяка у червячно-елн-

рондион передачи мсжосспое расстояние меньше, чем-у червячной

передачи,

за

счет бокового расположения

червяка;

 

 

27

5)

 

 

червячно-спироидные передачи

кгало чувствительны

к ошиб­

кой монтажа, просты в сборке. Боковой зазор в зацеплении

легко регулируется осевым перемещением черника.

 

 

 

 

 

 

Недостатком

передачи

можно

считать

 

ее

 

несимметричность,

т. е. условия работы при вращении червяка в противоположных

направлениях неодинаковы. При вращении,

соответствующем

ра­

 

 

 

 

 

 

 

боте витка червяка стороной обра­

 

 

 

 

 

 

 

щенной от вершниьг конуса, нагру­

 

 

 

 

 

 

 

зочной

способность

оказывается

не­

 

 

 

 

 

 

 

сколько

плясе,

а

 

моменты,

 

изгиба­

 

 

 

 

 

 

 

ющие

червяк,

 

н

радиальные

опор­

 

 

 

 

 

 

 

ные реакции

 

на червяке

становятся

 

 

 

 

 

 

 

больше,

чем

 

при

вращении

в

обрат­

 

 

 

 

 

 

 

ном направлении. Поэтому,

если

пе­

 

 

 

 

 

 

 

редача

 

но

условиям

эксплуатации

 

 

 

 

 

 

 

должна работать в одну сторону,

 

 

 

 

 

 

 

лучше использовать направление вра­

 

 

 

 

 

 

 

щении (сплошные лиинл см. на

рнс.

Р нс. 2.2.Расположениехон-

2.8), соответствующее

контакту

вы­

I актпых линий

относительно

пуклой

поверхности

зуба

 

колеса и

проекции

вектора

скоростл

стороны червяка, обращенных

к вер­

 

 

скольжения:

 

 

 

 

шине его

конуса.

 

 

 

 

 

 

 

 

4 — коигякпия линия ы поверх,

 

 

 

 

подробнее,

мости виги червяке, обрмцелмоЛ

 

Рассмотрим

несколько

■ вершине конуса

червяке: 2 —

что

представляет собой червячно-егш-

линия конпктя ш

обратпоЛ сто-

 

рояс вятка черьляа.

 

ронднан

передача.

Представим

себе

 

 

 

 

 

 

 

делительные конусы /

и

/ /

(рис. 2.3,

о), оси хоторых скрещиваются под углом 90?, п боковые

 

поверх­

ности соприкасаются в некоторой точке Л , называемой

 

полюсом.

Общая

нормаль к делительным

конусам,

проходящая

 

через

точ­

ку /7,

пересекает ось червяка в точке пь%а ось колеса

п точке

ла.

Если

через

точку

и

провести

перпендикулярно

х

нормали

плоскость Т, (рис.* 2.3, 6),

называемую

общей

 

касательств

пло­

скостью, то она будет касаться делительного конуса

червяка

вдоль образующей

ОуП и делительного

конуса колеса вдоль обра­

зующей

09П.. Угол р между этими

образующими в плоскости^

н определит взаимное расположение делительных конусов червяч-

яо-сшфоидноЛ передачи. Исследования показали, что рационально

принимать

угол

ц

около

60". Этот угол связывает между собой

углы делительных

конусов червяка

^

и

колеса

б* (рнс. 2.3, л)

следующей зависимостью:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с о з р е в * ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина угла

с целью получения

максимальной

суммар­

ной, длины

контактных

линии пршшмается

в

пределах

5 . . . 10°,

причем

при

значениях,

близких

х

нижнему

пределу,

суммарная

длина контактных линий увеличивается, по, вместе с тем, услож­ няется регулировка бокового зазора в зацеплении: из-за необхо­ димости больших перемещений червяка вдоль его оси.

При принятых значениях углов р и йх угол 62 имеет опреде­

ленные значении (талб. 2.1); В плоскости Т (рис. 2.З., б) прямая и является общей каса­

тельной к продольным линиям зубьев колеса к [витков червяка

в полюсе //. Она составляет с образующей Оа/7 угол р — угол опирали: зуба колеса в его расчетном сечении4, а с прямой сс> перпендикулярной 0 ^ , угол к — угол подъема винтовой линии червяка в его расчетном ссчснин. Сумма постоянна и раина

р+ Л , - 9 0 ° - и .

Вчервямно-сшфоидных передачах направление спиралей

зубьев колеса зависит от положении червяка, На рис. 2.4, а по-

Т а б л и ц а 2.1

Значении углов в1 н а, при 11=50"

1

5’

6 »

7*

8 е

9*

10*

 

 

 

 

 

А, |в2* И '67е 80* 42'50*

79е 1Г 10" 77е 40'01е

76е 09' 30*

74е 39' 37е

казаны направления вращения, а также относительное располо­ жение лсвоза ходиого червяка н прлвоспиральыого9 колеса: чер­ вяк располагается впереди колеса справа и ниже его центра

1 Расчетным' ссчснней червяка (колка) называйся сечение конуса черм- х о (колеса) плоскостью, перпендикулярной его оси. проходящей через тачку /7.

1 Прааоспиральным (левоепмральныи) называется колесо, у которого спи­ рали зуба развертывается от осн колеса по часовой стрелке (против часовой стрелки), если смотреть со стороны вершимы конуса. Направление винтовой линии червяка определяется так же, как н в червячной передаче.

или слева н выше центра колеса. Возможные случаи расположе­ ния нравозаходного червяка относительно леваспирольного колеса к направления вращения показаны на рис. 2.4, б.

Так ж е ,. как и в

обычноП червячной

передаче, колесо

наре­

зается фрезой, которая

представляет собой

копню червяка.

Кон­

структивно передача может быть оформлена как с консольным, так к с двухопорным червяком. При консольном расположении червяк обладает несколько большей жесткостью, но приходится

Р я с . 2.4. Варианты расположения червяке относительно колеса.'

увеличивать размеры подшипникового узла, чтобы снизить ра­ диальные реакция в опорах.

Двухолортгая система, лисп несколько меньшую жесткость, позволяет в значительной степени сократить габаритные размеры редуктора.

2,2. Основные параметры и геометрия

Основными параметрами червячно-еппрондной передачи явля­ ются: аш— межосевое расстояние; ш — осевой модуль; га — число зубьев колеса; гх— число заходов червяка; и — передаточное число.

Между этими параметрами существуют следующие зависи­ мости:

(2.0

ГР! ’

Имея основные исходные параметры, можно определить все размеры червячно-спироидной пары но рис. 2.6 и табл. 2.2.

30

Соседние файлы в папке книги