Геометрические параметры и способы изготовления передач

В червячной передаче, также как и в зубчатой, различают диаметры начальных и делительных цилиндров: , - начальные диамет­ры червяка и колеса; , - делительные диаметры червяка и ко­леса. В передачах без смещения , . Точка касания начальных цилиндров является полюсом зацепления.

Червяки.Различают по следующим признакам: форме поверх­ности, на которой образуется резьба, - цилиндрические и глобоидные; форме профиля резьбы - с прямолиней­ным и криволинейным профилем в осевом сечении. Наиболее распространены цилиндрические червяки. У чер­вяков с прямолинейным профилем в осевом сечении в торцовом сечении витки очерчены архимедовой спиралью, отсюда назва­ние - архимедов червяк. Архимедов червяк подобен ходовому вин­ту с трапецеидальной резьбой. Его можно нарезать на обычных токарных или резьбофрезерных станках. Поэтому первые червячные передачи выполняли с архимедовыми червяками, которые широко применяют и в настоящее время.

Исследования показали, что работоспособность червячной пе­редачи повышается с уменьшением шероховатости поверхности и повышением твердости резьбы червяка. В последнее время все шире стали применять шлифованные высокотвердые червяки при 45 НRС. Для шлифования архимедовых червяков требуются специальные шлифовальные круги фасонного профиля, что затрудняет обработку и снижает точность изготовления. Поэтому архимедовы червяки изготовляют в основном с нешлифован­ными витками при 350 НВ. Для высокотвердых шлифуемых витков применяют эвольвентные червяки.

Эволъвентные червяки имеют эвольвентный профиль в торцовом сечении и, следовательно, подобны косозубым эвольвентным коле­сам, у которых число зубьев равно числу заходов червяка. Основное преимущество эвольвентных червяков - возможность шлифования витков плоской стороной круга.

Способ изготовления является решающим при выборе профиля нарезки червяка, так как при одинаковом качестве изготовления форма профиля мало влияет на работоспособность передачи. Вы­бор профиля нарезки червяка связан также с формой инструмента для нарезания червячного колеса.

Червячное колесо нарезают червячными фрезами. Червячная фреза для нарезки червячного колеса является копией червяка. Только фреза имеет режущие кромки и наружный диаметр больше на двойной размер радиального зазора в зацеплении. При нарезании заготовка колеса и фреза совершают такое же взаимное движе­ние, какое имеют червячное колесо и червяк в передаче. Такой метод нарезания колеса автоматически обеспечивает сопряженность профилей червяка и червячного колеса и в то же время обусловли­вает необходимость введе­ния стандарта на основные геометрические параметры червяка (, , , , , ) для того, чтобы иметь огра­ниченный ряд стандартного инструмента.

При =20° профильный угол (в осевом сечении для архимедовых червяков в нормальном сечении зуба рейки, сопряженной с витка­миэвольвентного червяка);- осевой модуль. Резьба че­рвяка может быть однозаходной или многозаходной. Число за­ходов червяка обозначают .

По стандарту, = 1; 2; 4. Рекомендуют: =4 при передаточном отношении =8...15; = 2 при =15...30; = 1 при >30.

Делительный диаметр червяка связан с модулем коэффициентом диаметра червяка . Значения и стандартизованы. Наибо­лее часто встречаются значения:

, мм		2,5; 3,15; 4; 5	6,3; 8; 10; 12,5
		8; 10; 12,5; 16; 20	8; 10; 12,5; 14; 16; 20

В этом диапазоне для каждого значения модуля предусмотрены червячные фрезы при всех указанных значениях и .

Для того чтобы исключить слишком тонкие червяки, стандарт предусматривает увеличение с уменьшением . При тонком червя­ке увеличивается прогиб червячного вала, что нарушает правиль­ность зацепления.

Угол подъема винтовой линии

.

Диаметры :

, , .

Длину нарезанной части червяка определяют по условию использования одновременного зацепления наибольшего числа зу­бьев колеса (табл. 9.1).

Червячные колеса. При на­резании без смещения

, , , .

По условию неподрезания зубьев,

28.

Для стандартных редукторов установлены межосевые расстояния =40; 50; 63; 80; 100; 125; 140; 160; 200; 225; 280; 315; 355; 400; 450; 500 мм. Для нестандартных передач не обязательно придерживаться этих значений. Следует иметь в виду, что межосевое расстояние можно округлить и путем некоторого отклонения от пере­даточного отношения, т. е. путем изменения .

Точность изготовления.Стандартом на червячные передачи ГОСТ 3675 - 81 установлено 12 степеней точности. Степени точ­ности 3, 4, 5 и 6 рекомендуют для передач, от которых требуется высокая кинематическая точность; степени 5, 6, 7, 8 и 9 - для силовых передач. Основы стандарта на точность червяч­ных передач такие же, как и для зубчатых.

Особое внимание уделяют нормам точности монтажа передачи, так как в червячной передаче ошибки положения колеса относитель­но червяка более вредны, чем в зубчатых передачах. Как было отмечено, в зубчатых передачах осевое смещение колес и небольшие изменения межосевого расстояния не влияют на распределение на­грузки по длине зуба. В червячных передачах это влияние весьма существенно. Поэтому здесь устанавливают более строгие допуски на межосевое расстояние и положение средней плоскости колеса относительно червяка. В конструкциях обычно предусматривают возможность регулировки положения средней плоскости колеса от­носительно червяка, а при монтаже это положение проверяют по пятну контакта (краске).