Червячный привод:
Червячная передача — это вид трансмиссии, передающий движение и мощность между двумя осями, которые переплетаются в пространстве.Угол между двумя осями может быть любым, обычно используется угол 90°. Червячные передачи используются для передачи движения и мощности между валами, расположенными в шахматном порядке.
1. Введение
Червячная передача состоит из червяка и червячной передачи, причем червяк, как правило, является активной частью. Червяки, как и резьбы, можно разделить на правосторонние и левосторонние червячные передачи, которые называются правосторонними и левосторонними. червяки червячные соответственно. Червяк только с одной спиралью называется одноголовым червяком, то есть червяк делает один оборот, а турбина крутит один зуб.Если на червяке две спирали, его называют двуголовым червяком, то есть червяк делает один оборот, а турбина крутит два зуба..
2. Особенности
(1) Большое передаточное число и компактная конструкция. Количество червячных головок представлено Z1 (обычно Z1 = 1 ~ 4), а количество зубьев червячной передачи представлено Z2. Это видно из формулы передаточного числа I =Z2/Z1, что при Z1=1, то есть червяк односторонний, и червяк должен повернуть Z2, чтобы повернуть червячное колесо на один оборот, поэтому можно получить большое передаточное отношение.Как правило, в силовой передаче принимают передаточное отношение I=10-80;в механизме индексации я могу достичь 1000. Такая большая передача, такая как зубчатая передача, должна иметь многоступенчатую передачу, поэтому червячная передача имеет компактную структуру, небольшой размер и легкий вес.
(2) Передача стабильна и нет шума. Поскольку червячный зуб представляет собой непрерывный и непрерывный спиральный зуб, он непрерывен при зацеплении с зубьями червячной передачи, а червячный зуб не входит и не выходит из процесса зацепления, поэтому работа стабильна, а удары, вибрация и шум относительно невелики
(3) Он самоблокирующийся. Когда угол наклона червяка мал, червяк может только приводить в движение червячную передачу, но червячная передача не может вращать червяк.
(4) КПД червячной передачи низкий.Обычно считается, что КПД червячной передачи ниже, чем у зубчатой передачи. Особенно для самоблокирующихся червячных передач КПД ниже 0,5, а общий КПД составляет всего 0,7-0,9.
(5) Высокая теплотворная способность, поверхность зуба легко изнашивается, а стоимость высока.
3. Цилиндрический червяк
Цилиндрический червячный привод представляет собой червячный привод, в котором делительная поверхность червяка представляет собой цилиндрическую поверхность.
Среди червячных передач обычно используются цилиндрические червячные передачи Архимеда и червячные передачи Цилиндрическая колонна. ① Конечный профиль зуба червяка Архимеда представляет собой спираль Архимеда, а его осевой профиль зуба представляет собой прямую линию. обрабатывается на токарном станке трапециевидным токарным резцом, поэтому он прост в изготовлении, но сложен в шлифовании, поэтому точность невысокая. В цилиндрической червячной передаче Архимеда угол между линией контакта червяка и зуба Поверхность червячной передачи и относительная скорость скольжения очень малы, и образование смазочной масляной пленки непросто, поэтому несущая способность низкая. ② Спирально-цилиндрическая червячная передача - это червячная передача, в которой профиль зуба червяка поверхность вала (или нормальная поверхность) представляет собой вогнутую дугу, а профиль зуба червячного колеса представляет собой выпуклую дугу. В этом виде передачи угол между линией контакта и относительной скоростью скольжения велик, поэтому его легко сформировать пленка смазочного масла, а выпуклый и вогнутый профили зубьев зацеплены, эквивалентный радиус кривизны профиля зуба на линии контакта большой, а контактное напряжение низкое.Его грузоподъемность и эффективность выше, чем у других цилиндрических червячных приводов.
4. Основные параметры
Параметры и геометрические размеры различных цилиндрических червячных передач в основном одинаковы. Это основной параметр цилиндрической червячной передачи Архимеда. Плоскость, проходящая через ось червяка и перпендикулярная оси червячной передачи, называется средней плоскостью. В средней плоскости [1] профиль зуба червяка представляет собой прямую линию, а профиль зуба червячного колеса представляет собой эвольвенту, а зацепление червяка и червячного колеса эквивалентно зацеплению рейки и эвольвентная передача. Поэтому расчет параметров и геометрических размеров червячной передачи проводится примерно так же, как и у зубчатой передачи, а параметры и размеры на средней плоскости используются в качестве ориентира при проектировании и изготовлении.
5. Червячный привод
Осевой шаг рХ червяка должен быть равен шагу pt торца червячной передачи, поэтому осевой модуль червяка должен быть равен модулю торца червячной передачи, выраженному в м, а m следует принимать за стандартное значение. Угол осевого давления червяка должен быть равен углу давления торца червячного колеса, обозначаемому α, обычно стандартный угол давления α=20°.
Червяк эквивалентен спирали, а его спираль также делится на левостороннюю и правостороннюю, однозаходную и многозаходную. Обычно количество головок червяка Z1=1～4, чем больше количество головок, тем выше КПД;но если количество головок слишком много, например, Z1>4, ошибка индексации будет увеличиваться, и ее будет нелегко обработать. Количество зубьев червячной передачи Z2 = iZ1, i - передаточное число червячной передачи. , i=n1/n2=Z2/Z1. Для червячных передач, которые обычно передают мощность, Z2=27～80. Когда Z2<27, зубья червячной передачи склонны к подрезанию;а когда Z2 слишком велико, прочность на изгиб зубьев червячной передачи может быть недостаточной. Пусть d1 представляет собой диаметр делительной окружности червяка, тогда угол подъема λ на делительном цилиндре червяка может быть получен по следующей формуле.Вводя q=Z1/tgλ в вышеприведенную формулу, диаметр делительной окружности червяка можно получить как d1= qm. В формуле q называется характеристическим коэффициентом червяка. Чтобы ограничить количество червяков, стандарт определяет значение q, которое соответствует каждому модулю. Обычно q=6～17.Диаметр индексного круга червячной передачи d2=Z2m.
6. Форма отказа
В червячных передачах зубья червячной передачи выходят из строя в виде точечной коррозии, износа, заедания и изгиба зубьев. Однако общая эффективность червячной передачи низкая, скорость скольжения велика, легко выделяется тепло и т. д., поэтому склеивание и повреждения от износа более распространены.
Во избежание склеивания и уменьшения износа червячной передачи материал червячной передачи должен обладать антифрикционными свойствами, износостойкостью и стойкостью к склеиванию. Как правило, червяк изготавливается из углеродистой или легированной стали.Поверхность спирали должна быть подвергнута термообработке (например, закалке и науглероживанию) для достижения высокой твердости (HRC45~63), а затем ее следует отшлифовать или отшлифовать для улучшения несущей способности трансмиссии. Большинство червячных передач изготовлены из бронзы. , а иногда латунь или чугун применяют для трансмиссий, не имеющих значения для малых скоростей. Для предотвращения склеивания и замедления износа следует выбирать хороший метод смазки, а также выбирать смазочное масло, содержащее противосклеивающие присадки. Устоявшихся методов расчета склеивания и износа в червячных передачах не существует. Контактное напряжение поверхности зуба является важным фактором, вызывающим склеивание и износ поверхности зуба, поэтому расчет контактной прочности поверхности зуба по-прежнему является основным расчетом червячной передачи. , иногда следует проверить прочность на изгиб зубьев шестерни. Как правило, зубья червяка нелегко повредить, поэтому обычно нет необходимости рассчитывать прочность зубьев, но следует проверить прочность и жесткость червячного вала, если необходимо. Расчеты теплового баланса также следует проводить для закрытых приводов. Если расчет теплового баланса не может удовлетворить требованиям, добавьте нестандартный радиатор или используйте устройство принудительного охлаждения.
7. Введение в структуру
Как правило, червяк и вал составляют одно тело, которое называется червячным валом. Конструкцию червячной передачи можно разделить на три формы червячной передачи. ① Интегральный тип: используется для червячных передач из чугуна и бронзы с малыми диаметрами. .② Прессовая посадка зубчатого венца: ступица из чугуна или стали, а обод - бронза. ③Тип болтового соединения: обод колеса и ступица имеют просверленные отверстия и соединяются болтами.Эта конструкция легко собирается и разбирается.
8. Применение передачи
Червячная передача часто используется в тех случаях, когда два вала переплетены, передаточное число велико, мощность передачи не слишком велика или работает с перерывами.
Когда червячный привод требуется для передачи большой мощности, для повышения эффективности передачи часто используется Z1=2~4. Кроме того, поскольку передача является самоблокирующейся при малом γ1, она часто используется в такие машины, как подъемники для обеспечения безопасности. Он также широко используется в станках, автомобилях, инструментах, металлургическом оборудовании и других машинах или оборудовании.Причина в том, что использование движения оси может снизить потребление силы, поэтому оно широко пропагандируется.
