- •1: Методические основы определения внутренних силовых факторов.
- •2: Критерии работоспособности элементов конструкций. Основные задачи сопротивления материалов.
- •1.1. Задачи сопротивления материалов
- •3: Гипотезы сопротивления материалов.
- •Сопротивление материалов
- •4: Геометрические характеристики плоских сечений.
- •5: Механические свойства конструкционных материалов при растяжении и сжатии.
- •6: Напряжения и перемещения при растяжении и сжатии. Закон Гука.
- •7: Допускаемые напряжения и запасы прочности.
- •8: Расчеты на прочность и жесткость статически определимых и стат. Неопределимых систем при растяжении и сжатии.
- •9: Температурные напряжения.
- •10: Чистый сдвиг и его особенности. Расчеты на прочность при сдвиговых деформациях. Сдвиговая деформация
- •11: Кручение стержня круглого сечения. Напряжение и перемещение при кручении.
- •12: Расчеты на прочность и жесткость при кручении.
- •13: Поперечный изгиб. Поперечная сила и изгибающий момент.
- •14: Усталостная прочность. Расчеты при совместном действии кручения и изгиба. Поперечный изгиб
- •15: Определение перемещений при изгибе.
- •16: Сложное сопротивление. Гипотезы прочности. Эквивалентные напряжения.
- •17: Сложное сопротивление. Расчеты на прочность при совместном действии изгиба и кручения. Сложное сопротивление.
- •18: Критические нагрузки при продольном изгибе. Задача Эйлера.
- •19: Расчеты на устойчивость при продольном изгибе.
- •20: Кпд сложных систем.
- •21: Теория гибкой нити. Уравнение состояния
- •56: Теория гибкой нити. Определение провеса.
- •23: Контактные напряжения. Основы расчета.
- •24: Основы классификации машин. Назначение и роль передач в машинах.
- •51: Механические передачи. Назначение. Основные разновидности. Детали машин.
- •25: Основные кинематические и силовые соотношения в механических передачах.
- •26: Принципы и стадии конструирования. Понятие о сапр.
- •27: Допуски и посадки. Основы выбора и анализа посадок.
- •28: Зубчатые цилиндрические передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
- •29: Зубчатые конические передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
- •49: Зубчатые конические передачи. Усилия в зацеплении. Основы расчета на прочность.
- •30:Основы расчета зубчатых передач на изгиб.
- •31: Основы расчета зубчатых передач на контактную прочность.
- •32: Червячные передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
- •33: Дифференциальные уравнения движения материальной точки.
- •34: Подшипники качения. Основы выбора и расчет долговечности. Опоры и направляющие.
- •35: Общая характеристика и основы расчета заклепочных соединений.
- •36: Общая характеристика и основы расчета сварных соединений.
- •37: Общая характеристика и основы расчета резьбовых соединений.
- •2. Расчет болта нагруженного поперечной силой и установленного без зазора.
- •3. Расчет резьбы на смятие.
- •38: Общая характеристика и основы расчета шпоночных и шлицевых соединений.
- •39: Валы и оси. Конструкции. Основы расчета.
- •40: Кинематический анализ механизмов вращательного движения.
- •41: Уравнение равновесия плоской системы сходящихся сил.
- •42: Уравнение равновесия системы сил, произвольно расположенных на плоскости.
- •43: Реакции связи и методы их определения. Статика Понятия и определения
- •Аксиомы статики
- •Связи и реакции связи
- •45. Теорема об изменении кинетической энергии Основы динамики точки и тела. Динамика механизмов.
- •46: Основы кинетостатики. Принцип Даламбера.
- •47: Червячные передачи. Усилия в зацеплении. Основы расчета на прочность.
- •48: Кинематический анализ рычажных механизмов.
- •50: Главный вектор и главный момент. Приведение системы сил к простейшему виду.
- •Уравнение равновесия пространственной системы сил
- •52:Основы структурного анализа и синтеза рычажных механизмов
- •53: Ременные передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
- •54: Ременные передачи. Основы расчета.
- •55: Цепные передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
- •56: Цепные передачи. Основы расчета.
32: Червячные передачи. Общие сведения, кинематика, геометрические параметры.
Червячная передача относится к числу так называемых зубчато-винтовых, т. е. имеющих признаки, характерные и для зубчатых, и для винтовых передач.
Основные достоинства червячной передачи, обусловившие ее широкое распространение в различных отраслях машиностроения:
1. Плавность и бесшумность работы;
2. Возможность получения больших передаточных чисел при сравнительно небольших габаритах передачи. Червячные передачи применяются с передаточными числами от u = 5 до u = 500. Диапазон передаточных чисел, применяемых в силовых передачах, u = 10-80 (в редких случаях до 120).
3. Компактность.
Недостатки червячной передачи:
1. Сравнительно невысокий к.п.д.
2. Сильный нагрев передачи вследствие перехода потерь на трение в тепловую энергию. Для уменьшения нагрева в червячной передаче применяют масляные резервуары с ребристыми стенками с целью более интенсивной теплоотдачи в окружающий воздух, обдув корпуса и другие способы охлаждения.
3. Небольшие передаваемые мощности.
Червячные передачи различают по числу заходов червяка — одно-, двух-, трех- и многозаходные; по расположению вала червяка — относительно червячного колеса с верхним, нижним и боковым расположениями.
Наибольшее распространение имеют червячные передачи с цилиндрическим червяком.
Потери в червячной передаче обусловлены потерями в зацеплении, в опорах валов червяка и колеса и потерями на размешивание и разбрызгивание масла. Таким образом, к. п. д. передачи может быть представлен как произведение трех частных коэффициентов
где — к. п. д., учитывающие потери в зацеплении, в опорах валов, на размешивание и разбрызгивание масла.
Ориентировочно значение полного к. п. д. червячной передачи для предварительных расчетов можно принимать по следующим данным:
Венец червячного колеса для тихоходных передач изготовляют из чугуна. Материалом для венцов колес быстроходных и тяжелонагруженных передач служат бронзы различных марок.
Обычно только венец червячного колеса изготавливают из высококачественного антифрикционного металла, а остальную часть колеса — из чугуна. Обод с колесным центром соединяют болтами или стопорными винтами.
Червяки изготавливают из стали. Червяки быстроходных передач термически обрабатывают до твердости НRС > 45 и шлифуют. Червяки тихоходных передач, как правило, термической обработке не подвергают.
S=p*z1 (1)
где z1 - число заходов червяка.
Определим передаточное число червячной пары. Линейная скорость движения гайки, движущейся поступательно при вращении червяка (рис. 1)
где - угловая скорость червяка (n1 — частота вращения червяка).
Линейная скорость на начальной окружности червячного колеса
где d2 — диаметр начальной окружности колеса; — угловая скорость колеса (n2 — частота вращения колеса).
Так как это одна и та же скорость, т.е. v1= v2 то
и передаточное число
Подставив в это выражение значения длины окружности колеса
и хода
получим
где z1 — число заходов червяка; z2 — число зубьев колеса.
Геометрические соотношения в червячной передаче
Зависимость между осевым шагом, модулем и ходом нарезки выражается формулой
z-число заходов, S- ход червяка, p- шаг.
Диаметр делительной окружности червяка рекомендуется выбирать кратным осевому модулю
где q — число модулей в делительном диаметре червяка принимается по стандартному ряду (ГОСТ 2144—66).
Диаметр окружности выступов червяка
Диаметр окружности впадин червяка
Указанная зависимость соответствует радиальному зазору 0,2m.
Иногда принимают радиальный зазор равным 0,25 m, тогда
Число заходов червяка выбирают в пределах z = 1 - 4
Ход нарезки червяка определяют как произведение шага на число заходов
Угол подъема нарезки
Подставив в эту зависимость значения р и d1 приведем формулу к виду
Червячное колесо имеет размеры (рис. 3), определяемые по формулам:
d2 = z2m; -длительный диаметр колеса
d2а = z2m + 2m;-диаметр окружности выступов
df2 == z2m — 2,5m -диаметр окружности впадин
Так как венец колеса охватывает червяк, то наружный диаметр колеса больше, чем диаметр окружности выступов
- максимальный размер диаметра выступов
Расстояние аω между осями валов червяка и колеса определяется из соотношения
Моменты на валах червяка T1 и колеса T2 связаны между собой зависимостью