Описание червячных передач

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Филиал «СЕВМАШВТУЗ» государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный морской технический университет» в г. Северодвинске

 

А.И. Бабкин

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ

Учебно-методическое пособие для курсового проектирования

 

Северодвинск

2011

УДК 621.81

 

 

А.И. Бабкин. Проектирование червячных передач. Учебно-методическое пособие для курсового проектирования. – Северодвинск, РИО Севмашвтуза, 2011. – 47 с.

 

 

Ответственный редактор: к.т.н., доцент А.В. Руденко.

 

 

Рецензенты:  к.т.н., доцент Д.В. Кузьмин;

Генеральный директор ЗАО НТЦ «Базис» В.А. Базанов.

 

 

Учебно-методическое пособие «Проектирование червячных передач» предназначено для студентов технических специальностей, выполняющих курсовой проект «Проектирование общепромышленного привода» при изучении дисциплины «Детали машин и основы конструирования».

Учебно-методическое пособие содержит теоретический и практический материал, необходимый для проектирования и конструирования червячных передач. Основное внимание в пособии уделено передачам, применяемым в редукторах. В пособии дано описание передач, их конструкция, применяемые материалы, способы смазки передач. Подробно представлен расчет передачи, а также даны особенности конструкций червяков и червячных колес, изготавливаемых различными способами. В пособии приведены пример расчета и правила выполнения рабочих чертежей червяков и червячных колес.

 

Печатается по решению редакционно-издательского совета Севмашвтуза.

ISBN 5-7723-0681-2                                              Ó Севмашвтуз, 2011 г.

Оглавление

1. Общие сведения о червячных передачах................................................... 3

1.1 Описание червячных передач......................................................... 3

1.2 Критерии работоспособности червячных передач....................... 4

1.3 Материалы червячных передач...................................................... 4

1.4 Виды червячных передач............................................................... 5

1.5 Степень точности червячных передач............................................ 6

1.6 Типы червячных редукторов.......................................................... 6

2. Проектирование червяной передачи......................................................... 8

2.1 Исходные данные для проектирования.......................................... 8

2.2 Тип и материалы червячной передачи........................................... 8

2.3 Допускаемые напряжения............................................................... 10

2.4 Основные параметры передачи...................................................... 13

2.5 Размеры червяка и колеса............................................................... 15

2.6 Скорость скольжения и КПД передачи.......................................... 16

2.7 Силы в зацеплении.......................................................................... 16

2.8 Проверочный расчет передачи на контактную прочность........... 17

2.9 Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба.......................... 18

2.10 Проверочный расчет на прочность зубьев червячного колеса при действии пиковой нагрузки........................................................................... 18

2.11 Тепловой расчет............................................................................ 19

2.12 Проверка жесткости червяка........................................................ 20

3. Конструирование червячного редуктора.................................................. 21

3.1 Эскизный проект червячного редуктора....................................... 21

3.2 Конструкции червяков.................................................................... 22

3.3 Конструкции червячных колес....................................................... 23

3.4 Конструкции червячных редукторов............................................. 28

4. Смазывание червячных редукторов.......................................................... 31

4.1 Смазывание червячных передач.................................................... 31

4.2 Смазывание подшипников.............................................................. 32

5. Пример выполнения расчетов при проектировании червячной передачи   33

6. Пример проектирования червяка и червячного колеса............................ 39

7. Правила выполнения чертежей цилиндрических червяков и червячных

колес............................................................................................................. 43

Список литературы......................................................................................... 47

 

Общие сведения о червячных передачах

Описание червячных передач

Червячная передача (рис. 1.1) служит для передачи механической энергии между перекрещивающимися валами. Червячную передачу относят к зубчато-винтовым передачам, имеющих характерные черты зубчатых и винтовых передач. Она состоит из червяка и червячного колеса. Червяк представляет из себя винт со специальной резьбой, червячной колесо – это зубчатое колесо с зубьями, нарезанными по дуге.

Рис. 1.1 Червячная передача

Изобретение червячной передачи приписывают Архимеду.

При работе червячной передачи червяк создает движение по принципу винтовой пары, толкая вместо витков гайки зубья червячного колеса, заставляя колесо вращаться. Особенность работы червячной передачи – червяк и червячное колесо вращаются в разных плоскостях, поэтому витки червяка скользят по зубьям колеса.

 

Достоинства червячных передач:

· Большие передаточные числа: u = 14…63 (до 80). Уникальные червячные передачи могут иметь u до 1000;

· Компактность – из-за возможности использовать одну ступень с большим передаточным числом вместо двух-трех ступеней зубчатой передачи;

· Плавность и малошумность работы;

· Надежность и простота обслуживания;

· Самоторможение передачи.

Недостатки червячных передач:

· Большие потери на трение, низкий КПД (70-90%);

· Необходимость применения дорогих антифрикционных материалов;

· Необходимость применения сложного инструмента для изготовления;

· Значительный нагрев при работе.

Область применения червячных передач: подъемно-транспортные машины, станки, редуктора (около 50% всех редукторов общепромышленного применения).