Изучение конструкции червячного редуктора (Лабораторная работа № 4)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА

1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Ознакомление с конструкцией червячного редуктора и назначением его деталей.

2. Определение основных конструкционных параметров червячной передачи путем замеров и расчетов,

3. Ознакомление с методами вычерчивания чертежа червячной передачи.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Червячные передачи используются для передачи движения валам с перекре­щивающимися осями в пространстве. Величина угла перекрещивания осей может быть различной, однако на практике обычно равна 90".

Широкое распространение имеют червячные редукторы. Они различаются по расположению червяка, вызванного конструктивными особенностями механизма:

1) с нижним расположением червяка. Такие редукторы используются при ок­ружных скоростях до 4-5 м/с;

2) редукторы с верхним расположением червяка используются при скоростях вращения червяка свыше 5 м/с;

3) с боковым расположением червяка. В этом случае червяк будет расположен вертикально или горизонтально. Условия смазки зацепления и подшипников в та­ких редукторах неблагоприятны. Поэтому они используются только в тех случаях, когда это необходимо по условиям компоновки машин.

Червячная передача (рис. 4.1) состоит из червяка - винта с трапецеидальной нарезкой и червячного колеса с косыми зубьями особой формы. В осевом сечении колесо представляет собой гайку, частично охватывающую витки червяка, а чер­вяк - зубчатую гайку, входящую в зацепление с червячным колесом.

По геометрической форме поверхности, на которой выполнены витки, различают червяки глобоидные (рис.4.2) и цилиндрические (рис.4.3).

Наибольшее распространение получили цилиндрические червяки, а глобоидные поя­вились сравнительно недавно. Глобоидные червяки, благодаря одновременному зацеп­лению большого числа зубьев и благоприятному расположению линий контакта, обла­дают повышенной нагрузочной способностью по сравнению с цилиндрическими червя­ками (в 1,5-2 раза). Если торцевой профиль витка очерчен архимедовой спиралью, чер­вяк называется архимедовым червяком, если очерчен эвольвентной окружностью - эвольвентным червяком. Червяк может был» однозаходным и многозаходным. Обычно число заходов червяка Z₁ = 1 - 4. При одном обороте червяка колесо повернется на чис­ло зубьев, равное числу витков. Если Z₁ = 1, то в червячной передаче можно получить очень большое передаточное число U = 8 -100 и более.

С увеличением числа заходов червяка увеличивается КПД червячной переда­чи, т.к. увеличивается угол подъема витков червяка. При небольших углах подъе­ма витков червяка передаче присуще свойство самоторможения, имеющее значе­ние в грузоподъемных механизмах.

Червяки обычно изготавливают из конструктивных сталей 45, 50, легированных сталей 40Х, 40ХН и других сталей, червячные колеса - из бронз (оловянных - при скоростях скольжения 6-25 м/с, безоловянных — при скоростях скольжения до 8 м/с) или серых чугунов С410, С418 (при скоростях скольжения до 2 м/с).

Червячные колеса (при малых габаритах) изготавливают сплошными и литыми из бронзы или чугуна. Применяют червячные колеса, состоящие из литого брон­зового венца, насаженного на чугунный центр, которые соединены между собой болтами или винтами (рис. 4.4).