Особенности геометрии червячных передач

Особенности геометрии конических колес.

Конические колеса используют для образования передач с пересекающимися осями. Межосевой угол ∑ = 10˚…170˚, наиболее часто используется ∑ = 90˚. Для удобства измерения размеры конических колес принято определять по внешнему торцу зуба. Основной параметр конического зацепления – внешний окружной модуль m_e.

Особенности геометрии червячных передач.

Расчетным модулем червячных передач является осевой модуль червяка m=P/π, равный окружному модулю колеса. Здесь Р – шаг резьбы червяка.

высота головки зуба h_а = m

высота ножки зуба h_f =1,2·m

Диаметры окружностей выступов:

d_a1 = d₁ +2·h_a= d₁ +2·m;

d_a2 = d₂ +2·h_a= d₂ +2·m.

Диаметры окружностей впадин:

d_f1 = d₁ - 2·h_f= d₁ – 2,4·m;

d_f2 = d₂ - 2·h_f= d₂ – 2,4·m.

Наибольший диаметр червячного колеса:

d_am2=d_a2+6·m/(z₁+2).

Длина нарезной части червяка – b₁,

ширина червячного колеса – b₂:

при z₁=1; 2 b₁ ≥ (11+0,06·z₂)·m

b₂ ≤ 0,75·d_a1

при z₁=4 b₁ ≥ (12,5+0,09·z₂)·m

b₂ ≤ 0,67·d_a1.

 

По конструктивному исполнению передачи могут быть расположены вне корпуса, и иметь легкое ограждение – открытые передачи; либо расположены в корпусе, изолирующем их от внешней среды – закрытые передачи. Открытые передачи работают при ограниченном смазывании и при небольших окружных скоростях (тихоходные передачи); закрытыми выполняют передачи, работающие при средних и высоких окружных скоростях (быстроходные передачи) с обильным смазыванием из масляной ванны или струей смазки.

Нарушение работоспособности называют отказом.

Основными видами отказов передач являются:

1. Поломка зубьев – наиболее опасный отказ возникает от больших перегрузок или вследствие усталости от повторяющихся нагрузок;

2. Усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев – вызывается переменными контактными напряжениями, проявляется в виде ямок на рабочих поверхностях, число и размер которых быстро увеличивается вплоть до полного разрушения рабочей поверхности. Является основным видом разрушения закрытых передач;

3. Износ – проявляется в виде истирания рабочих поверхностей абразивными частицами. Является основным видом разрушения открытых передач;

4. Заедание – заключается в местном молекулярном сцеплении контактирующих поверхностей под действием высокого давления при отсутствии масляной пленки.

Расчет передач производят с учетом значимости отказов.

Расчет на контактную выносливость является основным проектным расчетом закрытых передач. Расчет на выносливость при изгибе является проверочным для закрытых передач и основным проектным для открытых передач при учете износа.