Червячный редуктор
Червячные передачи применяют для передачи движения между перекрещивающимися валами. В основном используют ортогональные червячные передачи (оси валов червяка и червячного колеса взаимно перпендикулярны).
Достоинствами червячных редукторов являются: возможность получения больших передаточных чисел, плавность и бесшумность работы, возможность реализации самотормозящих передач. К основным недостаткам этих передач относятся: низкий КПД, необходимость применения для колес дорогостоящих антифрикционных материалов, большие осевые нагрузки на валы и опоры. Объем применения червячных передач составляет около 10% от всех передач зацеплением. Выпуск червячных редукторов достигает 50% от общего количества выпускаемых редукторов. Вследствие относительно низкого КПД червячные передачи в основном применяют для сравнительно небольших мощностей - до 60 кВт, известны передачи с мощностью до 200 кВт.
Рис. 1. Кинематическая схема червячной передачи
Прочностной расчет червячных передач выполняется как расчет на статическую и усталостную прочность при действии контактных напряжений и напряжений изгиба. Расчет на контактную прочность позволяет определить основные размеры передачи. Расчет на прочность по напряжениям изгиба выполняется как проверочный и имеет практическое значение только при большом числе зубьев червячного колеса (более 90... 100).
В настоящее время широкое применение находят передачи с цилиндрическим червяком. Используют следующие основные типы цилиндрических червяков: архимедовы, эвольвентные, конволютные и близкие к ним нелинейчатые червяки. Для червячных передач с этими червяками приняты такие условные обозначения: для архимедовых червяков - ZА, для эвольвентных - ZJ, для конволютных - ZN, для нелинейчатых, полученных шлифованием конусным кругом, - ZK. Основными параметрами червячной передачи с цилиндрическим червяком являются: модуль m коэффициент диаметра червяка q, передаточное число u, межосевос расстояние aw и число заходов червяка z1.
ГОСТ 2144—76* устанавливает следующие значения передаточных отношений червячных редукторов:
Фактические значения передаточных отношений не должны отличаться более чем на 4 % от значений по ГОСТу.
Значения модулей m, мм, выбирают (по ГОСТ 19672—74* и ГОСТ 2144—76*) из ряда: 1, 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; допускаются m, равные 1,5; 3; 3,5; 6; 7; 12 и 14. Межосевые расстояния аω (по ГОСТ 2144—76*):
При выборе основных параметров первый ряд следует предпочитать второму. Число заходов червяка в стандартной червячной передаче может принимать одно из трех значений: z1 = 1, z1 = 2 или z1 = 4.