Toiminnan periaate ja soveltamisala.  Worm-vaihde (kuva 11.19) tarkoittaa hammaspyöriä, joissa on akselin akselit. Risteyskulma on tavallisesti 90 °. Mato-vaihteiden liikkuminen muunnetaan ruuviparin periaatteen tai kaltevan tason periaatteen mukaisesti. Turmavaihteisto koostuu ruuvista, jota kutsutaan mato (kuva 11.20) ja hammaspyörä (hammaspyörä) (kuva 11.22). Kun mato pyörii akselinsa ympäri, se kääntyy lieriömäistä pintaa pitkin ja mato pyörä pyörii. Mato- ja matonpyörä on valmistettu leikkaamalla hampaita käyttämällä erityistä työkalua koko aihioista. Sylinterivaihteessa sama kuin vaihteistossa on jakajapylväiden halkaisijat (kuva 11.19): d 1 - maton halkaisija, d 2 -  maton pyörän halkaisija. Suuttimen halkaisijoiden pisteen kohtaa kutsutaan kytkentäpylvääksi.

Kuva 11.19 - Kierukkavaihteiston kaavio.

Mato-hammaspyörien edut:

1. Mahdollisuus saada suuri vaihteisto yhdessä vaiheessa (i= 8 – 200).

2. Tasainen ja hiljainen toiminta.

3. Kompakti (pieni koko).

4. Jarrutus (kyvyttömyys siirtää vääntömomenttia madonpyörästä matolle).

5. Vaimennusominaisuudet vähentävät koneen tärinää.

Mato-hammaspyörien haitat:

1. Merkittävä kitka kytkentävyöhykkeellä.

2. Lämmönsiirto.

3. Matala tehokkuus.

Worm-vaihdetta käytetään laitteissa, joissa on rajallinen teho (yleensä jopa 50 kW).

Kuva 11.20 - Worms.

Mato-hammaspyöriä käytetään mekanismeissa, joissa käytetään jakelu- ja syöttölaitteiden leikkauskoneita, pitkittäisiä jyrsinkoneita, syväporauslaitteita, nostolaitteita ja veto-vinssejä, nostimia, kuormankorotusmekanismeja, nuolia ja kääntyviä autojen ja rautateiden nostureita, kaivinkoneita, hissejä, trolibussi ja muita koneita.

Matoja. Niiden pintojen muodon mukaan, joille lanka leikataan, on sylinterimäinen (kuva 11.20, a) ja globoidi (kuva 11.20, b) matoja. Lankaprofiilin muoto on suora (kuva 11.21, a) ja kaareva (kuva 11.21, b), jonka profiili on aksiaalinen. Yleisemmin käytettyjä sylinterimäisiä matoja. Matoilla, joilla on suora profiili päätyosan aksiaalisessa osassa, kelat on piirretty Archimeden spiraalilla, joten Archimedesia kutsutaan matoksi, joka on samanlainen kuin trapetsikierre.

Involuutti matoilla on päätyosassa involuuttiprofiili, ja ne ovat siten samanlaisia ​​kuin kierteiset involuuttiset pyörät, joissa hampaiden määrä vastaa maton käyntien määrää. Maton tärkeimmät geometriset parametrit ovat: = 20 ° on profiilin kulma (aksiaaliosassa archimedien matolle ja hampaiden normaalille osalle involuuttisen maton leikkauksella); p -  maton hampaiden ja pyörän, joka vastaa maton ja pyörän pikiympyröitä, pituus; t =aksiaalinen moduuli; z 1. -maton käyntien määrä; - maton halkaisijakerroin; - kierteen korkeuskulma ; d 1 =qm -pituusakselin halkaisija (ks. kuva 11.21); d a 1 = d 1 + 2m- ulkonemien halkaisija; d fl = d 1 - 2,4m  - onttojen ympyrän halkaisija; b 1 -  maton leikatun osan pituus, se määräytyy sillä ehdolla, että pyörän suurin määrä hampaita käytetään samanaikaisesti z 1  = 1 ... 2 b 1\u003e (11 + 0,06z 2) m  at z 1 = 4 b 1 ≥(12,5 + 0,09z 2) m].

Kuva 11.21 - Maton kierteen profiilin muoto ja tärkeimmät geometriset parametrit

merkitys m  ja q  standardoitu.

Worm-pyörät. Kun leikataan ilman siirtymää (kuva 11.22):

d 2= z 2 m  - pään ympyrän halkaisija pääosassa;

d a 2 = d 2 + 2m -  ulokkeiden läpimitta pääosassa;

d  f 2   = d 2 - 2,4m  - pääreunassa onttojen ympyrän halkaisija;

a w= 0,5 (q + z 2) m -  keskipiste.

Taulukossa 11.3 b 2 -maton pyörän leveys ja d aM 2 -  suurin pyörän halkaisija, joka vastaa maton kehän kulmaa pyörän 2δ = 100 ° avulla voimansiirtoihin:

Taulukko 11.3

Huom.Pyörän hampaiden lukumäärä leikkaamattoman hyväksynnän ehdoista:

Valmistuksen tarkkuus.  Matoilla on vakiona 12 asteen tarkkuutta. Suosittelemme suurta kinemaattista tarkkuutta vaativiin vaihteisiin III, IV, V ja VI tarkkuuden asteita; tehonsiirtoon suositellaan V, VI, VII, VIII ja IX tarkkuustasoja.

Kuva 11.22 - Mato-pyörän tärkeimmät geometriset parametrit

Vaihteiden suhde Kierukkavaihteessa, toisin kuin vaihde, oheisnopeudet v 1ja v 2eivät vastaa (ks. kuva 11.23). Ne on suunnattu 90 °: n kulmaan ja ovat kooltaan erilaisia, suhteelliset liikkuvat jakosylinterit eivät kulje samankaltaisissa hammaspyörävaihteissa ja viistopyörissä. Yhden maton kierrosta pyörä kääntyy kulman läpi, joka kattaa pyörän hampaiden lukumäärän, joka on yhtä suuri kuin madon osumien määrä. Pyörä tekee täyden kierroksen maton nopeudella, ts.

Niin kuin z 1voi olla yhtä suuri kuin 1, 2 tai 4 (joka ei voi olla vaihteella), sitten yhdellä mato-parilla saat suuren vaihtosuhteen.

Liukastumisvaihtoehto. Liikkuessaan mato kiertyy pyörän hampaita pitkin, kuten ruuviparissa. Liukuva nopeus v ssuunnattu tangentin maton ruuvilinjaan. Suhteellisena nopeuksena se on sama kuin maton ja pyörien absoluuttisten nopeuksien geometrinen ero, jotka ovat perifeerisiä nopeuksia v lja v 2(katso kuvio 11.19 ja kuvio 11.23); tai, vaikka

Kuva 11.23. Ohjelma liukunopeuden määrittämiseksi

missä on maton heliksin korkeuskulma. Niin kuin< 30°, то в червячной передаче v 2vähemmän v 1 v slisää Suuri liukuminen mato-hammaspyörissä vähentää tehokkuutta, lisää kulumista ja taipumus tarttua.

Worm-vaihteiston tehokkuus  määritetään kaavalla (11.48). Ero on vain verkon silmämäärän määrittelyssä. Analogisesti ruuviparin KP.D. johtava mato on määritelty kaavalla:

Tehokkuus kasvaa maton käyntien määrän kasvun myötä (kasvaa) ja kitka- tai kitkakertoimen vähenemisellä f. Jos pyörä on johtava, voimien suunta muuttuu ja sitten saadaan

Kun ≤, 3 = 0, liikkeen siirtäminen vastakkaiseen suuntaan (pyörästä matolle) on mahdotonta. Saamme itsestään jarruttavan matoparin.

Kokeellisesti todettiin, että kitkakerroin riippuu liukunopeudesta. Kasvava v smenee alas. Tämä johtuu siitä, että v sjohtaa siirtymiseen puoliveden kitkasta nesteen kitkaan. Kitkakertoimen arvot riippuvat myös kitkapintojen karheudesta ja voiteluaineen laadusta.

Alustavia laskelmia varten, milloin ja v sei tiedetä, tehokkuus voidaan valita taulukon 11.4 keskiarvojen perusteella.

Taulukko 11.4

Selvittämällä laskennan siirtotehokkuuden määrittämisen jälkeen.

Voimansiirron voimat.  Matoissa (ks. Kuva 11.24) toimi: maton kehävoima F t 1sama kuin maton aksiaalinen voima F a 2,

pyörän ympärysmitta F   T  2 vastaa maton aksiaalivoimaa F a 1

säteittäinen voima

(11.71)

normaali vahvuus

(11.72)

Aksiaalinen voimataso F tzja F rovat ainesosia F n = Fn cos(normaalin voiman projektio aksiaalitasolla). T 1 -hetki matolla T 2- hetki pyörällä:

T2 = T(11.73)

Suorituskyvyn perusteet ja laskenta. Worm-vaihteet on laskettu taivutusjännityksistä ja kosketusjännityksistä. On enemmän kulumista ja tukoksia. Tämä johtuu suurista liukunopeuksista ja liukuvuuden epäsuotuisasta suunnasta suhteessa kosketuslinjaan. Takavarikoinnin estämiseksi käytetään erityisiä kitka-aineita: mato - teräs, pyörä - pronssi tai valurauta.

Kuva 11.24. Worm-kytkentävoimat

Kulutuksen voimakkuus riippuu kosketusjännityksistä. Tärkeimmät laskutoimitukset suoritetaan kosketusjännityksillä. Taivutusjännitysten laskenta suoritetaan testinä.

Kosketusjännitysten laskeminen. yhtälö

(11.74)

käytetään kierukkavaihteiden laskemiseen. Archimedean matoja varten maton kierteiden kaarevuussäde aksiaaliosassa on ρ 1 =. Sitten kaavalla (11.8) otetaan huomioon yhtälö (11.20)

Analogisesti kierukkavaihteistolla maton vaihteisto kuormitetaan

missä on kontaktilinjan kokonaispituus (katso kuva 11.22); α = 1,8 ... 2,2 - päällekkäisyystekijä maton pyörän keskitasossa; 5 0,75 on kerroin, jossa otetaan huomioon kontaktilinjan pituuden väheneminen, koska kosketusta ei ole varmistettu kehän 2 δ koko kaaren varrella. Kaavan (11.74) korvaamisen jälkeen saamme

VAATIMUKSET, LUOKITUS, PYÖRÄT MATERIAALIT

WORM-SIIRTYMÄT: SUUNNITTELU, OMINAISUUDET JA

Mato-hammaspyörä koostuu ruuvista, jota kutsutaan matoiksi, ja madonpyörästä, joka on eräänlainen kierukkavaihteisto. Voimansiirtoakselien akselit leikkaavat, leikkauskulma on tavallisesti 90 0.

Kuvio 1

Toisin kuin kierukkapyörällä, maton pyörän vanteella on kovera muoto, joka edesauttaa maton tiettyä sovitusta ja siten kontaktijohdon pituuden kasvua. Maton kierre voi olla yksi tai useampi (2, 4).

edut:

Mahdollisuus saada suuri vaihtosuhde;

Tasainen ja hiljainen toiminta;

Mahdollisuus saada itsestään jarrutus (tulonvaihdossa).

haittoja:

Suhteellisen alhainen hyötysuhde (yksisäikeinen mato - 0,72; kaksikierteinen - 0,8, nelikierteinen - 0,9);

Tarve käyttää kalliita kitkamateriaaleja pyörälle;

Lisääntynyt kuluminen ja lämpö.

Worm-vaihteet luokitellaan eri kriteerien mukaan:

1) maton muodossa:

Sylinterimäisellä matolla (kuva 2a);

Globoidin matolla (kuva 2b);

B) globoidin matolla

Kuvio 2

2) maton kelan profiilin muoto: \\ t

Archimedean matolla (GOST 19036-81: n mukaan -ZA). Aksiaaliosassa hammasprofiili on trapetsin muotoinen, päätyosassa - Archimedean spiraalin muoto (kuvio 3a);

Konvoloidulla matolla, jolla on suorakulmaiset kelat normaalissa osassa (kuva 3b);

Inkriptiivinen mato (ZJ), joka edustaa kierukkavaihteistoa, jossa on pieni määrä hampaita ja suuri kaltevuuskulma (kasvojen osassa hammas on involuuttinen profiili (kuva 3c).

Kuvio 3

Korkean liukunopeuden takia mato-pari-materiaaleilla on oltava kitkaominaisuudet, kulutuskestävyys ja matala taipumus tukkeutua.

Worms on valmistettu hiilestä tai seostetuista teräksistä. Suurimmilla kuormituskapasiteeteilla on parit, joissa maton kierroslämpötila on korkea kovuus.

Worm-pyörät valmistetaan pääasiassa pronssista, harvemmin valuraudasta.

Tina-pronssi, kuten OF10-1, ONF, katsotaan parhaaksi materiaaliksi, mutta ne ovat kalliita ja niukkoja. Levitä suurilla nopeuksilla V s = 5 ... 25 m / s. Ei-tina-pronssi, esimerkiksi alumiini-ferruginous-tyyppi Br.AZh9-4, on parantunut mekaanisilla ominaisuuksilla, mutta on vähentänyt tarttumisenestoaineita. Niitä käytetään Vs: lle<5m/c. Чугун применяют при V s <2м/с, преимущественно в ручных приводах.

Turmavaihteissa oletetaan, että vakioprofiilikulma on 20 °: Archimedean matoille aksiaalisessa poikkileikkauksessa konvoluuteille - normaalissa osassa involuuttien osalta - normaalissa kierukkaliitoksessa, joka tarttuu matoon. Maton kahden vierekkäisen kierroksen vastaavien sivupintojen samankaltaisten pisteiden välistä etäisyyttä, mitattuna akselin suuntaisesti, kutsutaan lasketuksi vaiheeksi ja merkitään P: ksi. Suhdetta P / π kutsutaan moduuliksi. Moduuli (m) on vakioparametri: mato on aksiaalinen, maton pyörälle - etupuolelle.

Koostuu kahdesta liikkuvasta linkistä - mato ja hammaspyörä, jotka on suunniteltu lähettämään ja muuntamaan pyörimisliikkeet ortogonaalisten leikkaavien akseleiden välillä. Mato kutsutaan linkiksi, jonka ulkopinnalla on ruuvin muoto. Mato-pyörä on hammaspyörä, jossa on vino hampaita.

Mato-vaihteiden ja matojen tyypit (GOST 18498-73 mukaan):

1.  maton pinnan ulkonäöstä

Sylinterimäiset maton hammaspyörät - matossa ja hammaspyörässä olevalla pyörällä on sylinterimäinen piki ja alkupinnat;

Globoidiset matohammaspyörät - erottimen ja maton alkupinta muodostetaan kiertämällä kaksoismatodipyörän erottavan tai alkuperäisen pinnan kaaren segmentti maton akselin ympäri;

2. ilmestyy mato kelan teoreettinen kasvoprofiili

Archimedesin mato (ZA) - profiili on tehty Archimedean kierre;

Involute mato (ZI) - profiili tehdään ympyrän involuutilla;

Convolute mato (ZN) - profiili on tehty pitkänomaisella involuutilla.

  (kuva 14.4)

Sylinterimäisen matonvaihteen hammaspyörästön geometria:

Sylinterimäisen matonvaihteen hammaspyörästön geometriaa lasketaan GOST 19650 - 74. Maton pääparametrien - alkuperäisen sylinterin d w1 halkaisijan, kierukan pz1 kulman ja sen kaltevuuskulman bw - välinen suhde määritetään seuraavalla suhteella

(kuva 14.5)

Suhde heliksin kulun välillä pZ1   ja piirtää useita ruuveja p1

Vaihteen geometrialaskenta:

Raakatiedot

m  - aksiaalinen moduuli;

q  - maton halkaisijakerroin;

z1  - maton kierrosten lukumäärä;

aw  - keskipiste;

x  - maton siirtymäkerroin;

u- vaihteisto.

Työkalun parametrit

h * = (h * w + c * 1) - kelan korkeussuhde;

h * a  - pään korkeuden suhde;

s *  - suunnittelupaksuuden kerroin;

r * f  - siirtymäkäyrän kaarevuussäteen kerroin;

c * 1,2 = 0,25 ... 0,5 ; s * = 0,75 h p ;   r * f = 0,3 ... 0,45

(kuva 14.6)

Geometristen parametrien laskeminen:

1.  Pyörän hampaiden määrä

2. Offset-tekijä (jos keskimmäinen etäisyys on asetettu)

* Keskimmäinen etäisyys (jos offset-tekijä on määritetty)

3. Pitch-halkaisijat

4. Lähtölähteet

5. Kallistuskulma   mato kela

6. Lähtökulma   mato kela

7. Tärkein nousukulma   mato kela (vain ZI-matoille)

ja maton päähalkaisija

8.  korkeus   mato kela

9.  Pään korkeus   mato kela

10. Vertex-halkaisijat

maton kierros

maton pyörän hampaat keskitason tasossa

11.  Läpimitta

mato pyörä

12. Suurin halkaisija   mato pyörä

13. Crown leveys   mato pyörä

14. Leikkaa pituus   mato (x = 0)

Geometriset laatuindikaattorit hammaspyörästön:

1. Jos matonpyörän hampaat leikataan, puuttuu, jos

(pienillä kohouskulmilla liikkeen siirtäminen maton pyörän akselista matolle muuttuu mahdottomaksi)

puutteet :

korkea liukunopeus hampaan viivaa pitkin, mikä johtaa lisääntyneeseen taipumukseen tarttua (erityisiä voiteluaineita ja materiaaleja tarvitaan maton hammaspyörävaihteeseen),  alhaisempi hyötysuhde ja suurempi lämmöntuotto.

Worm-vaihteet - kineettinen pari, joka on suunniteltu siirtämään vääntömomenttia. Se koostuu matosta ja pyörästä.

Pakollinen tila - niiden välissä olevat akselit muodostavat oikean kulman. Sillä on seuraavat edut:

• lisääntyneet vaihtosuhteet (enintään 300);
• tasainen kosketus ja äänettömyys;
• lähetetty teho on 60 kW.

Kineettisen parin miinus on, että osalla on melko alhainen hyötysuhde (0,7-0,92), ja voimakkaalla lämmityksellä ja pitkällä aikavälillä se voi nopeasti epäonnistua. Samaan aikaan pronssin hinta, josta pyörä on tehty, on melko korkea.

Yrityksemme tekee siirtoja piirustusten ja valmiiden näytteiden mukaan pienissä ja suurissa erissä.