Геометрия червячных передач

Геометрические расчеты червячных передач аналогичны таким расчетам зубчатых передач. Вначале рассматриваем некорригированное зацепление.

Червяки. В связи с изготовлением червячных колес инструментом, имеющим форму и размеры червяка, сопряженный профиль колеса получается автоматически. Поэтому профиль витков червяка можно варьировать. Выбор профиля в основном определяется технологическими факторами.

Применяют червяки следующих типов: архимедовы, конволютные и близкие к ним - нелинейчатые, эвольвентные, а также с вогнутым профилем.

Архимедовы червяки (рисунок 3.21 а) представляют собой винты с резьбой, имеющей прямолинейные очертания профиля в осевом сечении (трапецеидальный профиль). В торцовом сечении витки очерчены архимедовой спиралью. Эти червяки имеют широкое распространение, как давно известные и наиболее близкие к обычным винтам с трапецеидальной резьбой. Их обычно не шлифуют, так как для шлифования необходима специальная профилировка шлифовального круга.

Под конволютными червяками (рисунок 3.21 б) понимают червяки, имеющие прямолинейные очертания впадины (или витка) в нормальном сечении. В торцовом сечении витки очерчены удлиненной или укороченной эвольвентой. Эти червяки обладают некоторыми технологическими преимуществами перед архимедовыми. При точении резьбы двусторонним резцом (по профилю канавки), а также при нарезании зубьев колеса летучим резцом но обеим боковым граням имеют место одинаковые углы резания.

а – архимедов; б – конволюнтный; в – эвольвентный;

Рисунок 3.21 – Основные виды червяков

Червячные колеса(рисунок 3.21). Минимальные числа зубьев колес z₂ во вспомогательных кинематических передачах при однозаходных червяках принимают равными 17-18, в силовых передачах z₂ = 26 ÷ 28 (если червяк эвольвентный - 17), оптимальными в силовых передачах z₂ = 32 ÷ 63 (не более 80). В приводах столов большого диаметра z₂ доходит до 200-300, а в отдельных случаях до 1000.

Рисунок 3.22 – Схема червячного колеса

Делительный и совпадающий с ним начальный диаметр . Ширину колеса выбирают в зависимости от диаметра окружности вершин червяка (рис. 4): при и 2 ; при z₁ = 4

Условный угол обхвата для расчета на прочность находится по точкам пересечения окружности m с торцовыми (контурными) линиями червячного колеса, т. е.

Межосевое расстояние передачи равно полусумме диаметров делительных окружностей червяка и колеса, т. е.

В червячных передачах необходимо предусматривать возможность регулирования при сборке положения червячного колеса вдоль его оси для совмещения с осевой плоскостью червяка.