Короткі теоретичні відомості

Серед редукторів загального призначення черв'ячні редуктори мають достатньо широке застосування (до 30%). Найбільш розповсюджені одноступінчасті черв'ячні редуктори з діапазоном передаточних чисел u=8...63. Кінематичні схеми одноступінчастих черв'ячних редукторів представлено на рис.1.

а) б) в) г)

Рис.1.

Вибір схеми редуктора визначає компоновка агрегатів приводу. При великих передаточних числах застосовують двоступінчасті черв'ячні редуктори або комбіновані, які складаються з черв'ячної та зубчастої передач. Черв'ячні редуктори виконують із слідуючими варіантами розташування черв'яка 1 і черв'ячного колеса 2:

- черв'як над колесом (рис.1,а),

- черв'як під колесом (рис.1,б),

- з вертикальним розташуванням осі черв'яка (рис.1,в),

- з вертикальним розташуванням осі колеса (рис.1,г).

Переваги черв'ячних передач:

а) можливість забезпечення великих передаточних чисел;

б) безшумність і плавність роботи.

Недоліки черв'ячних передач:

а) низький ККД;

б) необхідність у більшості випадків застосування дорогих антифрикційних матеріалів для черв'ячних коліс.

Черв'ячна передача складається з циліндричного черв'яка (гвинта) 1 і черв'ячного колеса 2 (Рис.2.).

Рис.2.

Передаточне число черв'ячної передачі .

Міжосьова відстань: .

Геометричні параметри черв'яка зображено на рис.3. Гвинтову лінію та її розгортку зображено на рис.4.

Рис.3. Рис.4.

Основні типи черв'яків зображено на рис.5.

Рис.5.

Крок черв'яка: p₁.

Хід витка: .

Модуль: .

Стандартні значення модуля за ГОСТ 19672-74:

1-й ряд : 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5.; 16,0; 20,0; 25,0 мм.

2-й ряд (допустимі значення): 1,6; 3,0; 3,5; 6,0; 7,0; 12,0 мм.

Ділильний діаметр черв'яка: .

Коефіцієнт діаметра черв'яка: .

Стандартні значення коефіцієнта діаметра черв'яка за ГОСТ 19672-74 :

1-й ряд: 8; 10; 12,5; 16; 20;

2-й ряд: 7,1; 9,0; 11,2; 14; 18; 22,4.

Коефіцієнт зміщення черв'яка:

;

початковий кут підйому:

;

діаметр вершин черв'яка:

;

початковий діаметр черв'яка:

;

діаметр западин черв'яка:

.

Геометричні параметри
Рис.6. черв'ячного колеса зображено на рис.6.

Ділильний діаметр черв'ячного колеса:

;

діаметр вершин черв'ячного колеса: ;

діаметр западин черв'ячного колеса: ;

найбільший діаметр черв'ячного колеса: .

Нарізання черв'ячного колеса із зміщенням інструменту (коригування передачі) застосовують у випадку, коли
Рис.7.. необхідно вписатися в задану (наприклад, стандартну) міжосьову відстань a_w. Значення коефіцієнту зміщення x повинно знаходитись в межах -1£x£+1. Додатні значення коэфіцієнта зміщення x відповідають збільшенню a_w, а від'ємні значення x відповідають зменшенню a_w порівняно з некоригованою передачею. На рис.7 показана схема черв'ячного зачеплення та зміна параметрів передачі із зміщенням (x¹0), відносно параметрів передачі без зміщення (x=0).

В передачах, нарізаних із зміщенням, черв'як має ті ж розміри, що і в передачах без зміщення за виключенням одного розрахункового параметра - діаметра початкового циліндра черв'яка d_w1=m(q+2x), який не проставляється на робочих кресленнях. У черв'ячного колеса в передачі із зміщенням (x¹0) всі розміри, крім діаметра ділильного кола d₂=mz₂ відрізняються від розмірів колеса в передачі без зміщення (x=0).

Черв'як , як правило, виготовляють із сталі заодно з валом (рис.8.).

Рис.8.

Бокові поверхні витків черв'яка загартовують до високої твердості, після чого витки шліфують і навіть інколи полірують. Вінець (обод) черв'ячного колеса виготавляють з бронзи або латуні, а маточину колеса - із сталі або сірого чувуну. При роботі з малими коловими швидкостями (до 2м/с на черв'яку) черв'ячні колеса іноді повністю виготовляють з сірого чувуну. При одиничному і малосерійному виробництві зубчастий вінець з'єднують з маточиною черв'ячного колеса посадкою з натягом. В середнєсерійному та масовому виробництві бронзовий вінець економічніше наплавляти на маточину колеса черв'ячного колеса. Конструкції черв'ячних коліс представлено на рис.9.

На рис.10 показана конструкція черв'ячного редуктора. Конструкція корпуса редуктора дозволяє закріпити його в приводі в двох варіантах: з розташуванням черв'яка зверху або знизу відносно черв'ячного колеса. Для цього на корпусі 1 редуктора передбачено дві опорні поверхні (а, б) з чотирма отворами d_ф під кріпильні гвинти на кожній. Редуктор виконано з нероз'ємним корпусом. Для складання на бокових стінках редуктора є отвори , діаметр яких більше максимального діаметру черв'ячного колеса. Hа корпусі 1 і кришках 3, 8, 11, 15 є ребра для збільшення поверхні охолодження. Для заливання мастила і оцінки правильності складання зачеплення (спостерігання положення плями контакту на зубах черв'ячного колеса при регулюванні зачеплення) на корпусі редуктора передбачено люк, який закривається кришкою 9. Рівень масла перевіряють через контрольний отвір, закритий конічною пробкою 7. Для злива масла служить зпускний отвір, закритий пробкою 10. В якості ущільнюючих пристроїв в кришках підшипників 3 и 15 застосовують манжетні ущільнення 5, 14.

Рис.9.

Рис.10.

Швидкість ковзання поверхонь черв'яка і черв'ячного колеса (рис.11.) визначається як:

.

Рис.11.

Визначення параметрів черв'ячного зачеплення.

Для визначення параметрів черв'ячного зачеплення необхідно виміряти деякі параметри(А, d_a1, d_a2) черв'яка і черв'ячного колеса (рис.12).

Рис.12.

Використовуючи дані вимірювань, розраховують параметри черв'ячного зачеплення.

Осьовий крок: ;

де: А - база вимірювання (відстань між двома однойменними точками на профілі черв'яка, в якій вкладається число кроків n;

n - число кроків на базі вимірювання.

Модуль осьовий : .

Наближене значення модуля, отримане по результатам вимірювання, необхідно округлити до стандартного значення за ГОСТ 19672-74:

1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5.; 16,0; 20,0;25,0 мм. Допустимі також значення: 1,6; 3,0; 3,5; 6,0; 7,0; 12,0 мм.

Способи охолодження черв'ячних редукторів представлено на рис.13.

Рис.13.

Умовне позначення (марка) редуктора містить буквене позначення типу редуктора і число, яке характеризує міжосьову відстань а_wв мм. Наприклад, марка редуктора Ч-100: тут Ч- черв'ячний, 100 - міжосьова відстань а_w=100мм.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. С.М.Тарг. Краткий курс теоретической механики. Москва, 1986г.

2. М.А. Павловський. Теоретична механіка. Київ, 2002р.

3. О О Єрдеді, І В.Анікін, Ю.О.Медведєв, О.С.Чуйков. Технічна механіка К:. Вища школа 1983р.

4. М.И .Бать, Г. Ю.Джанелидзе, А.С.Кельзон. Теоретическая механика в примерах задачах. т. 1,2 Москва, 1990г.

5. І..Я.Бялер, В.М.Левінсон, В.А.Михаловський, В Ю.Саліон. Технічна механіка. К.. Вища школа 1981р.

6. М.С.Мовнин, А.Б.Изралеит, А.Г.Рубашкин. Основы технической механики. Л:. Машиностроение 1990.

6. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материапов. М.: Высшая школа, 1989 - 624 с.

7. Писаренко Г.С. и др. Сопротивление материалов. - К.: Выща школа. 1979. -694 с.

8. Г. М. .Ицкович. Сопротивление материалов. М., 1988.

9. П.Г. Гузенков. Детали машин. М:. Высшая школа 1982 – 350с.

10. Д.Н. Решетов. Детали машин. М:. Машиностроение. 1989 – 496с.

11. І. І.Устюгов Деталі машин К., 1984.

12. Подшипники каченя: Каталог-справочник.М., 1972.

13. Ряховский О.А., Иванов С.С. Справ очник по муфтам. – Л.: Политехника, 1991.

ЗМІСТ

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

Визначення видів в'язей та реакцій в опорах конструкцій.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

Розрахунок на міцність, та визначення деформації балки при розтягненні – стисканні.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3

Розрахунок на міцність, та визначення деформацій вала при скручуванні.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4

Дослідження конструкції та визначення технічних параметрів підшипників кочення.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5

Дослідження конструкції та визначення технічних параметрів з'єднувальних муфт.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №6

Вивчення конструкції та технічної характеристики 2-х ступінчастого циліндричного редуктора.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №7

Дослідження конструкції та визначення параметрів конічного редуктора.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №8

Дослідження конструкції та визначення технічних параметрів черв’ячного редуктора.