39. Основные параметры червяка

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.

40. Конструкции и параметры червячного колеса

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

(2.5.9)

где   -коэффициент смещения инструмента, наибольший диаметр червячного колеса

(2.5.10)

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..

41. Усилие возникающее в зацеплении червячной передачи

42. Тепловой расчет червячных передач

Тепловой расчет червячных передач

При работе червячных передач выделяется большое количество теплоты. Потерянная мощность (I — г)) Л^ на трение в зацеплении и подшипниках, а также на размешивание и разбрызгивание масла переходит в теплоту, которая нагревает масло, а оно через стенки корпуса передает эту теплоту окружающей среде.

Если отвод теплоты будет недостаточным, передача перегреется. При перегреве смазочные свойства масла резко ухудшаются (его вязкость падает) и возникает опасность заедания, что может привести к выходу передачи из строя.

Тепловой расчет червячной передачи при установившемся режиме работы производится на основе теплового баланса, т. е. равенства тепловыделения Q_B и теплоотдачи Q_o.

Количество теплоты, выделяющейся в непрерывно рабо­тающей передаче в одну секунду: ,

где — общий к. п. д. червячной передачи; — мощность на червяке, Вт.

Количество теплоты, отводимой наружной поверхностью корпуса, в одну секунду

Q₀=K_T(t_м – t_в.)S,

где S — площадь поверхности корпуса, омываемая внутри маслом или его брызгами, а снаружи воздухом, м². Поверхность днища корпуса не учитывается, так как она не омывается свободно циркулирующим воздухом; t_B — температура воздуха вне корпуса; в цеховых условиях обычно t_B = 20 °С; t_M — температура масла в корпусе передачи, ⁰С; К_Т — коэффициент теплопередачи, т. е. число, показывающее, сколько теплоты в секунду передается одним квадратным метром поверхности корпуса при перепаде температур в один градус. Зависит от материала корпуса редуктора и скорости циркуляции воздуха (интенсивности вентиляции помещения). Для чугунных корпусов принимают К_Т = 8—17 Вт/(м² * ⁰С).

Большие значения используют при незначительной шероховатости поверхности наружных стенок, хорошей циркуляции воздуха вокруг корпуса и интенсивном перемешивании масла (при нижнем или боковом расположении червяка).

• 

По условию теплового баланса

откуда температура масла в корпусе червячной переда

чи при непрерывной работе

. (5.35)

Величина зависит от марки масла. Обычно при нимают = 70—90 ⁰С.

Если при расчете окажется, что t_М > ,то необходимо:

• 1. Либо увеличить поверхность охлаждения S, применяя охлаждающие ребра (в расчете учитывается только 50% поверхности ребер, рис. 5.14).

• • Рис. 5.14. Охлаждение ребристого корпуса редуктора обдувом воздухом от вентилятора:

  • 1 — охлаждающие ребра; 2 — вентилятор-

  2.Либо применить искусственное охлаждение, которое может осуществляться:

• а) обдувом корпуса воздухом с помощью вентилятора, насаженного на вал червяка (рис. 5.14); в этом случае увеличивается К_Т,

• б) охлаждением масла водой, проходящей через змеевик (рис. 5.15, а);

• в) применением циркуляционной системы смазки со специальным холодильником (рис. 5.15, б). В случаях б) и в) формула (5 35) не применима.

• Тепловой расчет червячных передач производится как проверочный после определения размеров корпуса при эскизном проектировании.

43. Фрикционные передачи, устройство, «+» и «-»

Фрикционной передачей называется механизм, служащий для передачи вращательного движения от одного вала к другому с помощью сил трения, возникающих между насаженными на валы и прижатыми друг к другу дисками, цилиндрами или конусами.  Фрикционные передачи относятся к передачам с непосредст¬венным контактом. Их работа основана на принципе использования силы трения. К ним относятся вариаторы, отличающиеся простотой конструкции, позволяющие легко обеспечить бесступенчатое регу¬лирование частоты вращения ведомого вала. Передача вращающего момента в вариаторах осуществляется либо за счет силы трения (фрикционные вариаторы), либо за счет зацепления рабочих эле¬ментов (цепные вариаторы). Фрикционные передачи находят применение в кузнечно-прессовом оборудовании (фрикционные прессы, фрикционные молоты), металлорежущих станках, транспортирующих машинах ( например лебедки с фрикционным приводом ); в приборах, счетно-решающих машинах и т.д. Наибольшее применение в машиностроении имеют фрикционные вариаторы. Принцип фрикционной передачи является основой технологического процесса в прокатных станках, основой работы рельсового и безрельсового колесного транспорта, однако эти вопросы являются предметом изучения в специальных дисциплинах. Фрикционные передачи с постоянным передаточным отношением широко применяются в приборостроении; конические и цилиндри¬ческие реверсивные передачи находят применение в винтовых прессах. Вариаторы применяют в приводах химического и текстильного оборудования два обеспечения: плавного изменения скоростного режима "вытягивания" волокна и наматывания нити на бабину; в приводах центрифуг для плавного разгона до достижения необхо¬димой частоты вращения; в приводах деревообрабатывающего обору¬дования для изменения режима обработки в зависимости от породы и структуры материала. Фрикционные передачи можно классифицировать по нескольким признакам: 1)по расположению осей валов, по форме тел качения, по условиям работы; 2) по возможности регулирования передаточного числа.