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

УДК 621.81

А.И. Бабкин. Проектирование червячных передач. Учебно-методическое пособие для курсового проектирования. – Северодвинск, РИО Севмашвтуза, 2008. – 30 с.

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

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

ведущий специалист НИТИЦ ФГУП «ПО «Севмаш» Ю.П. Голованов.

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 изготовления, нормы точности, способы смазки передач. Подробно представлен расчет передачи, а также даны особенности конструкций червяков и червячных колес, изготавливаемых различными способами. В пособии представлены правила выполнения рабочих чертежей червячных колес.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Севмашвтуза.

ISBN 5-7723-0681-2 Ó Севмашвтуз, 2008 г.

Оглавление

1. Общие сведения о зубчатых передачах..................................................... 3

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

1.2 Виды червячных передач............................................................... 4

2. Проектирование червяной передачи......................................................... 6

2.1 Исходные данные для проектирования.......................................... 6

2.2 Материалы червяка и колеса.......................................................... 6

2.3 Допускаемые напряжения............................................................... 8

2.4 Основные параметры передачи...................................................... 11

2.5 Размеры червяка и колеса............................................................... 12

2.6 Скорость скольжения и КПД передачи.......................................... 13

2.7 Силы в зацеплении.......................................................................... 14

2.8 Проверочный расчет передачи на контактную прочность........... 14

2.9 Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба.......................... 16

2.10 Проверочный расчет на прочность зубьев червячного колеса при действии пиковой нагрузки........................................................................... 16

2.11 Тепловой расчет............................................................................ 17

3. Эскизный проект червячного редуктора................................................... 18

4. Конструкция червяков и червячных колес................................................ 20

5. Правила выполнения чертежей цилиндрических червяков и червячных

колес............................................................................................................. 26

Список литературы......................................................................................... 30

Общие сведения о червячных передачах

Описание червячных передач

Червячная передача (рис. 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, червячное колесо – это зубчатое колесо с зубьями, нарезанными по дуге.

Изобретение червячной передачи приписывают Архимеду.

Рис. 1. Червячная передача

При работе червячной передачи червяк создает движение по принципу винтовой пары, толкая вместо 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).