10. Лабараторная работа № 10

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА

Цель работы: Ознакомиться с конструкцией червячного редуктора и основными геометрическими параметрами червячной передачи.

Оборудование и инструмент: червячный редуктор, используемый в автомобилестроении, набор гаечных ключей, штангенциркуль, мерительная линейка ГОСТ 17435-72.

Общие сведения: Червячная передача – это зубчато-винтовая передача, движение в которой осуществляется по принципу винтовой пары. Червячные передачи применяются для передачи вращательного движения между валами, у которых угол скрещивания осей обычно составляет θ=90 ⁰ (рисунок 10.1). Параметрам червяка приписывается индекс 1, а параметрам колеса–индекс 2.

1 – червяк; 2 – червячное колесо

Рисунок 10.1 - Червячная передача

Достоинства, недостатки и применение червячных передач:

Достоинства:

1.Плавность и бесшумность работы.

2.Компактность и сравнительно небольшая масса конструкции.

3.Возможность получения большого передаточного числа (U).

4.Возможность самоторможения передачи, т.е. передача движения только в одном направлении (от червяка к колесу). Это позволяет заменить тормозное устройство – создаётся препятствие обратному вращению колеса.

Недостатки:

1.Низкий к. п. д. (0,7÷0,9).

2.Значительное выделение тепла.

3.Необходимость применения дорогих антифрикционных материалов (бронзы).

Таким образом, червячные передачи лучше всего использовать при небольших и средних мощностях (не выше 50 кВт)(из-за низкого к. п. д.).

Червячные передачи используются, как правило, в быстроходных ступенях привода, т. к. при больших окружных скоростях червяка создаются более благоприятные условия для образования устойчивого масляного клина, что приводит к уменьшению потерь на трение. Червячные передачи по причине большого тепловыделения предпочтительно использовать в приводах периодического действия.

Червячные передачи подразделяются:

1.По форме внешней поверхности червяка:

- с цилиндрическим или глобоидным червяком.

2.По направлению винтовой линии:

- с правым или левым червяком.

3.По числу заходов резьбы червяка:

- однозаходные или многозаходные червяки.

4.По относительному расположению червяка и колеса:

- с нижним, боковым и верхним червяками.

5.По форме винтовой поверхности резьбы червяка:

- архимедов, конвалютный и эвольвентный червяки (кривая профиля соответственно архимедова спираль, конвалюта или эвольвента).

1- охлаждающие рёбра; 2-вентилятор.

Рисунок 10.2 - Червячный редуктор

Червячный редуктор представляет собой червячную передачу, закрытую в герметичном корпусе. Валы червяка и червячного колеса опираются на подшипники качения, которые в свою очередь, устанавливаются в подшипниковые узлы, снабжёнными уплотнительными устройствами. Для охлаждения передач в червячном редукторе предусмотрены системы охлаждения (охлаждающие рёбра, вентилятор) (рисунок 10.2).

Определение основных параметров червячной передачи

1.Межосевое расстояние (а) – определяется замером на редукторе.

2.Передаточное число (U):

, (10.1)

где z₁ – число заходов резьбы на червяке;

z₂ – число зубьев на червячном колесе.

3.Модуль зацепления (m), мм:

, (10.2)

где Р – шаг зацепления, мм.

4.Коэффициент смещения колеса х:

, (10.3)

где q – относительная толщина червяка

(10.4)

После расчёта q округляется до стандартного значения:

q …………………………… 8 9 10 12 14 16

Определение основных геометрических размеров червяка

1.Делительный диаметр, мм:

(10.5)

2.Начальный диаметр, мм:

(10.6)

3.Диаметр вершин витков, мм:

(10.7)

4.Диаметр впадин витков, мм:

(10.8)

5.Делительный угол подъёма витков червяка, град:

(10.9)

6.Длина нарезанной части червяка b₁:

Определяется по таблице 10.1.

Таблица 10.1 - Длина червяка В миллиметрах

X	Z1=1 u 2
-1
-0,5
0
0,5
1

Определение основных размеров червячного колеса

1.Делительный диаметр, мм:

(10.10)

2.Диаметр вершин зубьев, мм:

(10.11)

3.Наибольший диаметр колеса, мм:

(10.12)

4.Диаметр впадин, мм:

(10.13)

5.Ширина венца червячного колеса, мм:

(10.14)

Таблица 10.2 - Основные параметры червячной передачи

Параметр	Значение
а, мм
U
m, мм
x

Таблица 10.3 - Основные геометрические размеры червяка

Параметр	Расчётное значение	Измеренное значение
d1, мм
dW1, мм
da1, мм
df1, мм
b1, мм

Таблица 10.4 - Основные геометрические размеры червячного колеса

Параметр	Расчётное значение	Измеренное значение
d2, мм
da2, мм
daM2, мм
df2, мм
b2, мм

Рисунок 10.3 - Червячная передача

Порядок выполнения работы

1.Изучить особенности конструкции червячной передачи и червячного редуктора.

2.Выполнить расчёт основных параметров передачи, червяка и червячного колеса.

3.Сделать замеры основных геометрических параметров червяка и червячного колеса, используемых в данном редукторе.

4.Заполнить таблицы 10.1, 10.2, 10.3 и выполнить эскиз червячной передачи (рисунок 10.3).

Контрольные вопросы

1.В чём состоит особенность конструкции червячной передачи?

2.Перечислить достоинства и недостатки червячной передачи.

3.Где используются червячные передачи?

4.Дать классификацию червячных передач.

5.Перечислить основные параметры червячной передачи.

6.По каким геометрическим размерам характеризуются детали передачи (червяк, червячное колесо).