Prinsip operasi dan ruang lingkup.  Roda gigi cacing (gambar 11.19) mengacu pada roda gigi dengan sumbu poros jala. Sudut persimpangan biasanya 90 °. Gerakan di roda gigi cacing dikonversi sesuai dengan prinsip pasangan sekrup atau prinsip bidang miring. Roda gigi cacing terdiri dari sekrup, yang disebut roda cacing (Gambar 11.20), dan roda gigi, yang disebut roda cacing (Gambar 11.22). Ketika cacing berputar di sekitar porosnya, belokannya bergerak di sepanjang permukaan silinder yang membentuknya dan roda cacing berputar. Cacing dan roda cacing dibuat dengan memotong gigi dengan bantuan alat khusus dari seluruh bagian yang kosong. Pada roda gigi cacing sama dengan roda gigi, ada diameter silinder pembagi (Gambar 11.19): d 1 - diameter pembagi cacing, d 2 -  diameter pitch roda cacing. Titik singgung dari diameter pitch disebut tiang pertunangan.

Gambar 11.19 - Skema roda gigi cacing.

Keuntungan dari gigi cacing:

1. Kemungkinan mendapatkan rasio roda gigi besar dalam satu tahap (saya= 8 – 200).

2. Operasi halus dan tenang.

3. Kekompakan (ukuran kecil).

4. Pengereman (ketidakmampuan untuk mentransfer torsi dari roda cacing ke cacing).

5. Properti redaman mengurangi getaran mesin.

Kerugian dari roda gigi cacing:

1. Gesekan yang cukup besar di zona pertunangan.

2. Perpindahan panas.

3. Efisiensi rendah.

Roda gigi cacing digunakan pada perangkat dengan daya terbatas (biasanya hingga 50 kW).

Gambar 11.20 - Cacing.

Roda gigi cacing digunakan dalam mekanisme membagi dan memberi makan mesin pemotong gigi, mesin frais longitudinal, mesin bor dalam, mesin derek pengangkat dan traksi, kerekan, mekanisme pengangkat beban, boom dan derek mobil dan kereta api, excavator, lift, bus troli, dan mesin lainnya.

Cacing Menurut bentuk permukaan tempat benang dipotong, ada cacing berbentuk silinder (Gambar 11.20, a) dan globoid (Gambar 11.20, b). Bentuk profil ulir lurus (Gambar 11.21, a) dan melengkung (Gambar 11.21, b) dengan profil di bagian aksial. Cacing silinder yang lebih umum digunakan. Pada cacing dengan profil lurus pada bagian aksial pada bagian akhir, kumparan diuraikan oleh spiral Archimedean, karena itu Archimedes disebut cacing, yang mirip dengan sekrup trapesium.

Cacing involute memiliki profil involute di bagian akhir dan oleh karena itu mirip dengan roda spiral heliks, di mana jumlah gigi sama dengan jumlah kunjungan cacing. Parameter geometris utama cacing adalah: = 20 ° adalah sudut profil (pada bagian aksial untuk cacing archimedes dan pada bagian normal gigi dengan pemotongan cacing involute); p -  nada gigi cacing dan roda yang sesuai dengan lingkaran nada cacing dan roda; t =modul aksial; z 1. -jumlah kunjungan cacing; - koefisien diameter cacing; - sudut elevasi heliks ; d 1 =qm -diameter pitch (selanjutnya lihat gambar 11.21); d a 1 = d 1 + 2m- diameter proyeksi; d fl = d 1 - 2,4m  - diameter lingkaran cekungan; b 1 -  panjang bagian cacing yang dipotong, ditentukan oleh kondisi penggunaan gigi simultan dari jumlah terbesar gigi roda [dengan z 1  = 1 ... 2 b 1\u003e (11 + 0,06z 2) m  di z 1 = 4 b 1 ≥(12,5 + 0,09z 2) m].

Gambar 11.21 - Bentuk profil ulir cacing dan parameter geometris utama

Makna m  dan q  terstandarisasi.

Roda cacing. Saat memotong tanpa offset (gambar 11.22):

d 2= z 2 m  - diameter lingkaran pitch di bagian utama;

d a 2 = d 2 + 2m -  diameter proyeksi di bagian utama;

d  f 2   = d 2 - 2,4m  - diameter lingkaran lubang di bagian utama;

a= 0,5 (q + z 2) m -  jarak pusat.

Dalam tabel ukuran 11,3 b 2 -lebar roda cacing dan d aM 2 -  diameter roda terbesar sesuai dengan sudut keliling cacing oleh roda 2δ = 100 ° untuk transmisi daya:

Tabel 11.3

CatatanJumlah gigi roda dari kondisi non-pemotongan menerima:

Akurasi pembuatan.  Untuk roda gigi cacing, standar menyediakan akurasi dua belas derajat. Untuk roda gigi yang membutuhkan akurasi kinematik tinggi, rekomendasikan tingkat akurasi III, IV, V dan VI; untuk transmisi daya merekomendasikan tingkat akurasi V, VI, VII, VIII, dan IX.

Gambar 11.22 - Parameter geometris utama roda cacing

Rasio gigi Pada gigi cacing, berbeda dengan gigi, kecepatan periferal v 1dan v 2tidak cocok (lihat Gambar. 11.23). Mereka diarahkan pada sudut 90 ° dan ukurannya berbeda, silinder pembagi gerakan relatif tidak berjalan seperti gigi silinder dan roda gigi bevel, dan geser. Dengan satu putaran cacing, roda akan berputar melalui sudut yang menutupi jumlah gigi roda, sama dengan jumlah hit cacing. Roda akan berbelok penuh dengan kecepatan worm, mis.

Jadi sebagai z 1bisa sama dengan 1, 2 atau 4 (yang tidak bisa di gir), maka dalam satu pasangan worm Anda bisa mendapatkan rasio gir yang besar.

Selipkan gearing. Saat bergerak, belokan cacing meluncur di sepanjang gigi roda, seperti pada pasangan sekrup. Kecepatan geser v sdiarahkan bersinggungan dengan garis sekrup worm. Sebagai kecepatan relatif, itu sama dengan perbedaan geometrik antara kecepatan absolut cacing dan roda, yang merupakan kecepatan periferal. v ldan v 2(lihat gambar 11.19 dan gambar 11.23); atau, sementara

Fig. 11.23. Skema untuk menentukan kecepatan geser

di mana sudut elevasi helix cacing. Jadi sebagai< 30°, то в червячной передаче v 2kurang v 1a v slebih lanjut Slip besar pada roda gigi cacing menyebabkan efisiensi yang lebih rendah, peningkatan keausan dan kecenderungan untuk menangkap.

Efisiensi gigi cacing  ditentukan oleh rumus (11.48). Perbedaannya hanya pada definisi kerugian di mesh. Secara analogi dengan pasangan sekrup KP.D. gearing dengan cacing terkemuka ditentukan oleh rumus:

Efisiensi meningkat dengan meningkatnya jumlah kunjungan cacing (meningkat) dan dengan penurunan koefisien gesekan atau sudut gesekan f. Jika roda memimpin, maka arah perubahan kekuatan dan kemudian kita dapatkan

Ketika ≤, 3 = 0, perpindahan gerakan ke arah yang berlawanan (dari roda ke cacing) tidak mungkin. Kami mendapatkan pasangan worm yang mengerem sendiri.

Telah ditetapkan secara eksperimental bahwa koefisien gesekan tergantung pada kecepatan geser. Dengan meningkatnya v sturun. Ini disebabkan oleh kenyataan bahwa v smengarah ke transisi dari gesekan semi-cair ke gesekan cair. Nilai-nilai koefisien gesekan juga tergantung pada kekasaran permukaan gesekan dan kualitas pelumas.

Untuk perhitungan awal, kapan dan v stidak diketahui, efisiensi dapat dipilih oleh nilai rata-rata dari tabel 11.4.

Tabel 11.4

Setelah menentukan ukuran efisiensi transfer ditentukan oleh perhitungan.

Pasukan dalam gearing.  Dalam worm gearing (lihat Gambar. 11.24) bertindak: gaya melingkar dari cacing F t 1sama dengan gaya aksial cacing F a 2,

lingkar roda F   t  2 sama dengan gaya aksial cacing F a 1

kekuatan radial

(11.71)

kekuatan normal

(11.72)

Di bidang gaya aksial F tzdan F radalah konstituen F n = F n cos(proyeksi gaya normal pada bidang aksial). T 1 -saat cacing, T 2- momen di atas kemudi:

T 2 = T(11.73)

Kinerja dasar dan kriteria perhitungan. Roda gigi cacing dihitung dari tegangan lentur dan tegangan kontak. Ada lebih banyak keausan dan kemacetan. Hal ini disebabkan oleh kecepatan geser yang tinggi dan arah geser yang tidak menguntungkan relatif terhadap saluran kontak. Untuk mencegah kejang, digunakan bahan anti-gesekan khusus: cacing - baja, roda - perunggu atau besi cor.

Fig. 11.24. Kekuatan gearing cacing

Intensitas pemakaian tergantung pada tekanan kontak. Perhitungan utama dilakukan oleh tegangan kontak. Perhitungan tegangan lentur dilakukan sebagai tes.

Perhitungan tekanan kontak. Persamaan

(11.74)

digunakan untuk perhitungan gigi cacing. Untuk cacing Archimedean, jari-jari kelengkungan belokan cacing di bagian aksial adalah ρ 1 =. Kemudian dengan rumus (11.8) dengan memperhitungkan persamaan akun (11.20) kita dapatkan

Dengan analogi dengan gigi heliks, unit gigi cacing memuat

di mana total panjang garis kontak (lihat gbr. 11.22); α = 1,8 ... 2,2 - koefisien muka tumpang tindih di bidang median roda cacing; ≈ 0,75 adalah koefisien yang memperhitungkan pengurangan panjang garis kontak karena fakta bahwa kontak tidak dijamin sepanjang busur penuh dari keliling 2δ. Setelah substitusi dalam formula (11,74) kita dapatkan

GANGGUAN, KLASIFIKASI, MATERI RODA

TRANSFER WORM: FITUR DESAIN, KEUNGGULAN DAN

Roda gigi cacing terdiri dari sekrup, disebut roda cacing, dan roda roda cacing, yang merupakan jenis roda gigi heliks. Sumbu poros transmisi berpotongan, sudut persimpangan biasanya 90 0.

Gambar 1

Berbeda dengan roda heliks, pelek roda cacing memiliki bentuk cekung, yang berkontribusi terhadap kecocokan tertentu dari cacing dan, karenanya, peningkatan panjang garis kontak. Thread dari worm bisa tunggal atau ganda (2, 4).

Keuntungan:

Kemungkinan mendapatkan rasio gigi besar;

Operasi halus dan tenang;

Kemungkinan mendapatkan self-braking (saat mengganti input).

Kekurangan:

Efisiensi relatif rendah (dengan cacing ulir tunggal - 0,72; dengan ulir dua - 0,8, dengan ulir empat - 0,9);

Kebutuhan untuk menggunakan bahan anti gesekan yang mahal untuk roda;

Keausan meningkat dan panas.

Roda gigi cacing diklasifikasikan berdasarkan berbagai kriteria:

1) dalam bentuk cacing:

Dengan cacing berbentuk silinder (Gambar 2a);

Dengan cacing globoid (Gambar 2b);

B) dengan cacing globoid

Gambar 2

2) bentuk profil koil cacing:

Dengan cacing Archimedean (menurut GOST 19036-81 dilambangkan -ZA). Di bagian aksial, profil gigi memiliki bentuk trapezium, di bagian ujung - bentuk spiral Archimedean (Gambar 3a);

Dengan cacing berbelit-belit yang memiliki garis-garis lurus sebuah kumparan di bagian normal (Gambar 3b);

Cacing involute (ZJ), mewakili gigi heliks dengan sejumlah kecil gigi dan dengan sudut kemiringan yang besar (pada bagian wajah, gigi memiliki profil involute (Gambar 3c).

Gambar 3

Karena kecepatan geser yang tinggi, material pasangan cacing harus memiliki sifat anti-gesekan, ketahanan aus dan kecenderungan rendah untuk macet.

Cacing terbuat dari karbon atau baja paduan. Pasangan di mana belokan worm dipanaskan dengan kekerasan tinggi dengan gerinda selanjutnya memiliki kapasitas pemuatan tertinggi.

Roda cacing sebagian besar terbuat dari perunggu, lebih jarang dari besi cor.

Perunggu timah seperti OF10-1, ONF dianggap bahan terbaik, tetapi harganya mahal dan langka. Berlaku pada kecepatan tinggi Vs = 5 ... 25 m / s. Perunggu non-timah, misalnya aluminium-ferruginous tipe Br.AZh9-4, telah meningkatkan karakteristik mekanis, tetapi telah mengurangi sifat anti-sengket. Mereka digunakan untuk Vs<5m/c. Чугун применяют при V s <2м/с, преимущественно в ручных приводах.

Dalam roda gigi cacing, sudut profil standar diasumsikan 20 °: untuk cacing Archimedean di bagian aksial, untuk yang berbelit-belit - di bagian normal, untuk yang tidak rata - di bagian normal sambungan heliks yang menggunakan worm. Jarak antara titik-titik seperti dari sisi lateral masing-masing dari dua putaran cacing yang berdekatan, diukur sejajar dengan sumbu, disebut langkah yang dihitung dan dinotasikan P. Rasio P / π disebut modul. Modul (m) adalah parameter standar: untuk cacing, ia adalah aksial, untuk roda cacing - muka depan.

Terdiri dari dua tautan bergerak - cacing dan roda gigi dan dirancang untuk mentransmisikan dan mengubah gerakan rotasi antara sumbu berpotongan orthogonal. Cacing ini disebut tautan, permukaan luarnya yang memiliki bentuk sekrup. Roda cacing adalah roda gigi dengan gigi miring, yang bergerak dengan cacing.

Jenis-jenis roda gigi dan cacing cacing (menurut GOST 18498-73):

1.  oleh penampilan permukaan cacing

Roda gigi cacing silinder - ulat dan roda pada roda gigi memiliki nada silinder dan permukaan awal;

Roda gigi cacing Globoid - pemisah dan permukaan awal cacing dibentuk dengan memutar segmen busur permukaan pisah atau awal roda cacing kembar di sekitar sumbu cacing;

2. oleh penampilan profil wajah teoritis kumparan cacing

Archimedes worm (ZA) - profil dibuat sepanjang spiral Archimedean;

Involute worm (ZI) - profil dibuat berdasarkan pada lingkaran;

Convolute worm (ZN) - profil dibuat sepanjang involute memanjang.

  (gbr. 14.4)

Gearing geometri dari gigi cacing silinder:

Perhitungan geometri roda gigi dari roda gigi cacing silinder diatur oleh GOST 19650 - 74. Hubungan antara parameter utama cacing - diameter silinder awal d w1, arah helix pz1 dan sudut kemiringannya bw - ditentukan oleh hubungan berikut

(gbr. 14.5)

Koneksi antara jalannya heliks pz1   dan pasang beberapa sekrup p1

Perhitungan geometri gearing:

Data mentah

m  - modul aksial;

q  - koefisien diameter cacing;

z1  - jumlah putaran cacing;

aw  - jarak pusat;

x  - koefisien perpindahan cacing;

kamu- rasio gigi.

Parameter alat

h * = (h * w + c * 1) - rasio tinggi koil;

h * a  - rasio tinggi kepala;

s *  - koefisien ketebalan desain;

r * f  - koefisien jari-jari kelengkungan kurva transisi;

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

(gbr. 14.6)

Perhitungan parameter geometris:

1.  Jumlah gigi roda

2. Faktor offset (jika jarak pusat diatur)

* Jarak tengah (jika faktor offset ditentukan)

3. Diameter pitch

4. Diameter awal

5. Sudut lapangan   koil cacing

6. Sudut mulai   koil cacing

7. Sudut utama pendakian   worm coil (hanya untuk cacing ZI)

dan diameter utama cacing

8.  Tinggi   koil cacing

9.  Tinggi kepala   koil cacing

10. Diameter verteks

ternyata cacing

gigi roda cacing di bidang wajah tengah

11.  Diameter palung

roda cacing

12. Diameter terbesar   roda cacing

13. Lebar mahkota   roda cacing

14. Panjang bagian yang dipotong   worm (dengan x = 0)

Indikator kualitas geometris dipersiapkan:

1. Memotong roda gigi cacing tidak ada jika

(pada sudut elevasi kecil, perpindahan gerakan dari poros roda cacing ke cacing menjadi tidak mungkin)

Kekurangan :

kecepatan geser yang tinggi di sepanjang garis gigi, yang mengarah pada kecenderungan untuk meningkat (pelumas dan bahan khusus diperlukan untuk gear ring gigi cacing),  efisiensi yang lebih rendah dan pembuangan panas yang lebih tinggi.

Worm gear - sepasang kinetik, yang dirancang untuk mentransfer torsi. Terdiri dari cacing dan roda.

Kondisi wajib - poros di antara mereka membentuk sudut kanan. Ini memiliki keuntungan sebagai berikut:

• peningkatan rasio roda gigi (hingga 300 dan lebih tinggi);
• kontak halus dan tidak bersuara;
• daya yang ditransmisikan mencapai 60 kW.

Kelemahan dari pasangan kinetik adalah bahwa bagian tersebut memiliki efisiensi yang agak rendah (0,7-0,92), dan dengan pemanasan yang kuat dan operasi jangka panjang dapat dengan cepat gagal. Pada saat yang sama, biaya perunggu, dari mana roda dibuat, cukup tinggi.

Perusahaan kami melakukan transfer sesuai dengan gambar dan sampel jadi dalam batch kecil dan besar.