Глава IV червячные передачи

§ 4.1. Общие сведения и кинематика передач

Червячные передачи применяют в случаях, когда геометри­ческие оси ведущего и ведомого валов перекрещиваются (обычно под прямым углом).

По форме червяка различают передачи с цилиндрическими и с глобоидными (вогнутыми) червяками. Первые, в свою очередь, подразделяются на передачи с архимедовыми, конволютными и эвольвентными червяками. Здесь рассмотрены только передачи с архимедовыми червяками (в осевом сече­нии профиль витка трапецеидальный; в торцовом сечении витки очерчены архимедовой спиралью).

Червячные передачи выполняют в виде редукторов, реже — открытыми.

Червячные редукторы наиболее распространенных типов приведены в гл. .

Передаточное отношение червячной передачи

(4.1)

где ₁, n₁ и ₂, n₂ — угловые скорости, рад/с, и частоты вращения, об/мин, соответственно червяка и червячного колеса; z₂ — число зубьев червячного колеса; z₁ — число витков заходов) червяка.

По ГОСТ 2144-76 (передачи червячные цилиндрические) предусмотрено два ряда передаточных чисел и в пределах 8 — 80, осуществляемых при z₁ = 1,2 или 4 (червяки с z₁ = 3 в ГОСТ не включены) и z₂ = 30 80:

1-й ряд: 8; 10; 12,5; 16; 20; 25: 31,5; 40; 50; 63; 80:

2-й ряд: 9: 11,2; 14; 18; 22,4; 28; 35,5; 45; 56; 71.

Первый ряд следует предпочитать второму. Отклонение фактического и от стандартного допускается не более 4%.

Для получения больших и применяют двухступенчатые передачи (см. гл. II).

С увеличением числа витков z₁ возрастает угол подъема витка червяка и повышается КПД передачи. Применение однозаходных червяков без крайней необходимости не реко­мендуется. Рекомендуют назначать: z₁ = 4 при u = 815; z₁ =2 при u = 15  30 и z₁= 1 при и > 30.

В ряде случаев целесообразно провести параллельно два расчета передачи при разных числах зубьев колеса и заходов червяка и затем уже, исходя из полученных габаритов и КПД передачи, выбрать оптимальный вариант. Например, при и = 16 следует произвести расчеты, принимая z₁ = 2, z₂ = 32 и z₁ = 4, z₂ = 64 (в учебных проектах можно допустить z₁ = 3 и z₂ = 48).

§ 4.2. Основные параметры передачи

Ниже рассмотрены передачи без смещения с архимедовым червяком, имеющим угол профиля в осевом сечении  = 20^о. Основные параметры передач даны в табл. 4.1.

Червяк. Обозначения основных размеров червяка приведены на рис. 4.1. Связь между расчетным шагом червяка р₁, моду­лем т и ходом витка червяка p_z1 выражается формулой

(4.2)

4.1. Основные параметры цилиндрических червячных передач, выполненных без смещения (по ГОСТ 2144 — 76*)

4.2. Сочетания модулей т и коэффициентов q лиаметра червяка (по гост 2144-76*)

т, мм	q	m, мм	q	m, мм	q	m, мм	q
1,6	10,0 12,5 16,0 20,0	3,15	8,0 10,0 12,5 16,0 20,0	6,30	8,0 10,0 12,5 14,0 16,0 20,0	12,50	8,0 10,0 12,5 16,0 20,0
2,0	8,0 10,0 12,5 16,0 20,0
		4,00	8,0 10,0 12,5 16,0 20,0			16,00	8,0 10,0 12,5 16,0
				8,00	8,0 10,0 12,5 16,0 20,0
2,50	8,0 10,0 12,5 16,0 20,0					20,00	8,0 10,0 12,5 16,0
		5,00	8,0 10,0 12,5 16,0 20,0
				10,00	8,0 10,0 12,5 16,0 20,0
Примечание. Для модулей т  10 допускается q = 25.

Применять червяки с левым направлением нарезки без специальных оснований не следует.

Делительный диаметр червяка, совпадающий в некорригиро-ваиных передачах с начальным диаметром, берут кратным осевому модулю червяка:

d₁ = d_w1 = qm, (4.3)

где q = d₁ /m — коэффициент диаметра червяка.

Для сокращения числа размеров фрез для нарезания чер­вячных колес в стандарте ограничены значения q (табл. 4.2).

Делительный угол подъема витка червяка  связан с z₁ и q соотношением

(4.4)

С увеличением q увеличивается жесткость червяка, но умень­шается угол  и снижается КПД передачи. Поэтому целе­сообразно ориентироваться на минимальные значения q, однако с обеспечением достаточной жесткости.

При больших z₂ возрастает расстояние между опорами червяка; для обеспечения достаточной жесткости червяка при­ходится увеличивать q или т.

Значения  в зависимости от q и z приведены в табл. 4.3.