Основные геометрические соотношения в червячной передаче

Геометрические размеры червяка и колеса определяют по формулам, аналогичным формулам для зубчатых колес.

В червячной передаче расчетным является осевой модуль червяка т, равный торцовому модулю червячного колеса.

Значения расчетных модулей т выбирают по ГОСТ 19672 (1-й ряд, извлечение): 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 16; 20 мм.

Основными геометрическими размерами червяка являются (рис. 5.8):

1. Угол профиля витка в осевом сечении 2a = 40⁰.

2. Расчетный шаг червяка р = πт ,(5.1)

откуда расчетный модуль т=р/π,(5.2)

3. Ход витка (см. рис. 5.9) (5.3)

где z₁ — число витков червяка.

4. Высота головки витка червяка и зуба колеса (см. рис. 5.8)

;

высота ножки витка червяка и зуба колеса

5. Делительный диаметр червяка, т. е диаметр такого цилиндрачервяка, на котором толщина витка равна ширине впадины,

d_{1 =} qm,(5.4)

где q — число модулей в делительном диаметре червяка, или коэффициент диаметра червяка.

Чтобы червяк не был слишком тонким, q увеличивают с уменьшением т. Тонкие червяки при работе получают большие прогибы, что нарушает правильность зацепления.

Рис. 5.8. Основные размеры цилиндрического червяка

Значения коэффициентов диаметра червяка q выбирают по ГОСТ 19672—74 (1-й ряд): 8; 10; 12,5; 16; 20; 25.

6. Делительный угол подъема линии витка (рис. 5.9)

(5.5)

7. Диаметр вершин витков (см. рис. 5.8) (5.6)

8. Диаметр впадин червяка (5.7)

9. Длина нарезанной части червяка зависит от числа витков:

При z₁ =1….2 , (5.8)

z₁ =4 , (5.9)

где z₂ — число зубьев червячного колеса. Для фрезеруемых и шлифуемых червяков по технологическим причинам b₁ увеличивают приблизительно на 3m.

Рис. 5.9. Схема определения делительного угла подъема линии витка

Рис. 5.10. Основные размеры венца червячного колеса

Основные геометрические размеры венца червячного колеса определяют в среднем его сечении (рис. 5.10). К ним относятся:

1. Делительный диаметр

d₂ = m z_2. (5.10)

2. Диаметр вершин зубьев

d_a2 = d₂ + 2h_a2 = m(z₂ + 2)., (5.11)

3. Диаметр впадин колеса

d_f2 — d₂ — 2h_f2 = m(z₂ — 2,4). (5.12)

4. Межосевое расстояние передачи

a_w = (d₁ + d,)/2 = m(q + z₂)/2. (5.13)*

5. Наибольший диаметр червячного колеса

d_aM2 d_a2 + 6m/(z₁ + 2). (5.14)

6. Ширина венца червячного колеса зависит от диаметра вершин
витков червяка:

при z₁ = 1 — 2 b₂ 0,75d_al. (5.15)

при z_{1 =} 4 b₂ 0,67d_al. (5.16)

7. Условный угол обхвата червяка колесом 2 определяется точками пересечения дуги окружности диаметром d_a2 — 0,5m с контуром венца:

sin = b₂ /(d_a1-0,5m). (5.17)

Червячные передачи со смещением (корригированные)

Корригирование червячных передач выполняют в целях доведения межосевого расстояния до стандартного или заданного значения. Осуществляется так же, как и в зубчатых передачах, смещением инструмента относительно заготовки червячного колеса при нарезании. Некорригированные и корригированные червячные колеса нарезают одним и тем же инструментом, а так как червячная фреза и червяк должны иметь одинаковые размеры, то корригирование осуществляют только у колеса.

При заданном межосевом расстоянии a_w коэффициент смещения

инструмента

x = a /m —0,5 (q + z₂). (5.18)

По условию неподрезания зубьев величину х выбирают в пределах ±1.

У червячного колеса со смещением:

d_a2 = т(z₂ + 2 + 2х), (5.19)

d_f2 = m(z₂ -2,4 + 2x); (5.20)

все другие размеры остаются неизменными.

Межосевое расстояние (5.21)