Кинематика червячных передач

U = w₁/w₂ = n₁/n₂ = z₂/z₁

За 1 оборот червяк повернется на угол y, а колесо на угол y₂ = y × p_X / pd₂.

V₁ – окружная скорость червяка на диаметре d_W1, V₂ – окружная скорость колеса на диаметре d_W2, g_W– начальный угол подъема витка

КПДчервячногоредуктора

КПД в червячном редукторе определяют по зависимости

Приведенный угол трения j¢= arctg f¢,

f¢= f/ cos£, где f¢– приведенный коэффициент трения, f– коэффициент трения.g_W– начальный угол подъема витка

Чем мягче материал колеса, тем более скорость скольжения, тем чище рабочая поверхность и меньше приведенный угол трения.

При j¢> g_Wпередача самотормозящая g_W= arctg(z₁/(q+2X), где g_W– начальный угол подъема витка, q– коэффициент диаметра червяка, x– коэффициент смещения. Общий КПД передачи определяется как

x= xзацепления * xразбрызг_. Масла

Критерий работоспособности и расчета.

Для большинства условий работы цепных передач основной причиной потери работоспособности явл. износ шарниров цепи. В соответствии с этим в качестве основного расчета принят расчет износостойкости шарниров цепи, а основной расчетный критерий – давление в шарнире: где р – давление в шарнире, F_t – окружная сила, d и B – диаметр валика и ширина цепи, равная длине втулке. При работе цепной передачи в шарнирах происходят повороты на угол φ=2π/z. За один пробег цепи в каждом шарнире совершается 4 оборота: 2 на ведущей и 2 на ведомой звездочках. Эти повороты вызывают износ втулок и валиков, их центры расходятся на (рис 2). Срок службы цепи по износу зависит от межосевого расстояния α, числа зубьев малой звездочки z₁, нагрузки или давления р в шарнирах, условий смазки, износостойкость материала деталей шарниров, допускаемого относительного износа.

Допускаемое значение износа цепи и рекомендации по выбору числа зубьев звездочек. Допускаемое значение относительного износа ограничивается возможностью потери зацепле­ния цепи со звездочкой, а также уменьшением прочности цепи. Шаг новой цепи равен шагу звездочки по делительной окружности d (рис а). Шаг изношенной цепи, измеряемый как расстояние между центрами роликов, (1). Изношенная цепь с увеличенным шагом располагается на новом диаметре звездочки d' (рис б). Учитывая формулу (1) и малое значение угла , запишем (2). Зацепление возможно только при условии (3) Здесь учтено, что для стандартных цепей и звездочек заданного шага правая часть уравнения есть величина постоянная. Анализируя совместно формулы (1), (2) и (3), можно отметить, что при данном износе диаметр d', а следовательно, и возможность спадания цепи со звездочки возрастают с увеличением z. Цепь теряет зацепление в первую очередь с большей звездочкой из пары, так как z₂>z₁. Применять звезды с малым числом зубьев выгодно по условию сохранения зацепления с изношенной цепью. При большом числе зубьев цепь износ. меньше, но теряет сцепление с о звездочкой. При малом числе зубьев износ быстрее, но не теряется зацепление со звездочкой.

Передача винт-гайка

Передача в.-г. служит для преобразования вращ. движ. в поступательное. В винтовых мех. вращение винта или гайки осущест­вляют обычно с помощью маховика, шестерни и т.п. При этом передаточное отношение условно можно выразить от­ношением окружного перемещения маховичка S_M к перемеще­нию гайки (винта) S_Г:

i =S_M /S_Г = πd_M,/p1; где d_M —диаметр маховичка (шестерни и т. п.); p1—ход винта. При малом p1 и сравнительно большом d_M можно получить очень большое i. Например, при p1= 1 мм d_м = 200мм, i = 628. Зависимость между окружной силой F_t на маховичке и осевой силой F_A на гайке (винте) запишем в виде: F_t = F_A / ; где — к.п.д. винтовой пары. Для i= 628 и =0,3 получим F_A=190 F_{t. Т}аким образом, при простой и компактной конструкции передача в.-г. позволяет получать большой выигрыш в силе или осуществлять медленные и точные перемещения. Осн. недостаток передачи — низкий к.п.д. В соответ­ствии с этим передачу в.-г. применяют в мех., где необходимо создавать большие усилия (домкраты, прессы и т. п.), а также в мех. точных перемещений (мех-мы подачи станков, измерительные, установочные и регулировоч­ные мех.). Разработано много конструкций специальных винтовых пар, которые позволяют компенсировать ошибки изготовления, зазоров и износа; обеспечивают очень большие передаточные отношения дифференциальная двойная резьба с разным ша­гом; повышают к.п.д. путем замены трения скольжения трением качения (шариковые винтовые пары) и т. п.

Валы и оси

Валы и оси

Валы предназначены для: