Beräkning av modulen i en cylindrisk maskväxel. Snäckväxlar

Principen om drift och omfattning.  Worm gear (figur 11.19) avser växlar med nätaxelaxlar. Korsningsvinkeln är vanligen 90 °. Rörelse i maskhjul konverteras enligt principen för ett skruvpar eller principen för ett lutande plan. En maskväxel består av en skruv, kallad en mask (Figur 11.20), och ett redskap, kallat ett maskhjul (Figur 11.22). När ormen roterar runt sin axel rör sig varven längs den cylindriska ytan som bildar den och snäckhjulet roterar. Mask- och maskhjulet är gjord genom att skära tänder med hjälp av ett specialverktyg från hela ämnet. I snäckväxeln som i växeln finns diametrar för delningscylindrarna (figur 11.19): d 1 - snittets diameter, d 2 -  snäckhjulets sneddiameter. Punkten för tangentdiametrarna kallas förkopplingspolen.

Figur 11.19 - Ordning av maskväxeln.

Fördelar med maskdrev:

1. Möjligheten att erhålla ett stort utbytesförhållande i ett steg (i= 8 – 200).

2. Lätt och tyst drift.

3. Kompaktitet (liten storlek).

4. Bromsning (oförmåga att överföra vridmoment från maskhjulet till masken).

5. Dämpningsegenskaper minskar maskinvibrationen.

Nackdelarna med maskdrev:

1. Betydande friktion i ingreppszonen.

2. Värmeöverföring.

3. Låg effektivitet.

Snäckväxlar används i enheter med begränsad effekt (vanligtvis upp till 50 kW).

Figur 11.20 - Ormar.

Snäckväxlar används i mekanismerna för delning och matning av skärmaskiner, längsgående fräsmaskiner, djupborrmaskiner, lyft- och dragspolar, lyftar, lastlyftningsmekanismer, pilar och vridande bil- och järnvägskranar, grävmaskiner, hissar, vagnsbussar och andra maskiner.

Maskar. Enligt ytan på vilken tråden skärs, finns det cylindriska (Figur 11.20, a) och globoid (Figur 11.20, b) maskar. Formen på trådprofilen är rak (Figur 11.21, a) och krökt (Figur 11.21, b) med en profil i axiell sektion. Mer vanliga cylindriska maskar. I maskar med en rak profil i axiell sektion i ändprofilen är spolarna skisserade av en arkimedisk spiral, därför kallas arkimedes en mask som liknar en trapezformad skruv.

Involute maskar har en involverad profil i ändsektionen och är därför likartade med spiralformiga hjul, där antalet tänder är lika med antalet besök av masken. De huvudsakliga geometriska parametrarna för masken är: = 20 ° är profilvinkeln (i axiell sektion för archimedes-mask och i den normala delen av tanden med skärning av en involverad mask); p -  ormen och hjulets tänder motsvarar maskens och hjulets stigningscirklar; t =axiell modul; z 1. -antalet besök av masken; - maskens diameter koefficient - Höjdvinkeln på spiralen ; d 1 =qm -stigdiameter (se nedan figur 11.21); d a 1 = d 1 + 2 m- Utsprångens diameter dfl = d 1 - 2,4m  - Diametern av en cirkel av hålor; b 1 -  längden på snittets snittdel bestäms av villkoret att använda samtidig växling av det största antalet tänder på hjulet [med z 1  = 1 ... 2 b 1\u003e (11 + 0,06z 2) m  vid z 1 = 4 b 1 ≥(12,5 + 0,09z 2) m].

Figur 11.21 - Formen på trådens profil och de huvudsakliga geometriska parametrarna

betyder m  och q  standardiserade.

Snäckhjul. Vid skärning utan förskjutning (figur 11.22):

d 2= z 2 m  - Centrering av stigcirkeln i huvuddelen

d a 2 = d 2 + 2 m -  diameteren av utsprången i huvuddelen;

d  f 2   = d 2 - 2,4m  - Diametern av en cirkel av hål i huvuddelen

en w= 0,5 (q + z2) m -  centrumavstånd.

I tabell 11.3 storlekar b 2 -maskhjulets bredd och d aM 2 -  den största hjuldiametern som motsvarar hjulets vinkelomkrets 2δ = 100 ° för kraftöverföringar:

Tabell 11.3

Obs.Antalet tänder på hjulet från villkoret att icke-skärande accepterar:

Tillverkningens noggrannhet.  För maskgear ger standarden tolv grader av noggrannhet. För växlar som kräver hög kinematisk noggrannhet, rekommendera III, IV, V och VI grader av noggrannhet. För kraftöverföringar rekommenderas V, VI, VII, VIII och IX grader av noggrannhet.

Figur 11.22 - De huvudsakliga geometriska parametrarna för maskhjulet

Växelkvot I maskväxeln, i motsats till växeln, är periferihastigheterna v 1och v 2matchar inte (se bild 11.23). De riktas i en vinkel på 90 ° och har olika storlek, de relativa rörelsedelscylindrarna går inte i likadana växelcylindriska och kugghjul och glider. Med en vridning av masken kommer hjulet att vrida sig genom en vinkel som täcker antalet tänder på hjulet, lika med antalet maskstarter. Hjulet kommer att göra en full vridning vid maskens hastighet, d.v.s.

Så som z 1kan vara lika med 1, 2 eller 4 (som inte kan vara i växeln), då kan du få ett stort utbyte i ett maskpar.

Skjut i växellåda. Vid rörelse glider snurrans snurr längs hjulets tänder, som i ett skruvpar. Glidhastighet v sriktad tangent till maskens skruvlinje. Som en relativ hastighet är den lika med den geometriska skillnaden mellan maskens och hjulens absoluta hastigheter, vilka är perifera hastigheter v loch v 2(se fig 11.19 och fig 11.23); eller, medan

Fig. 11,23. Schemat för bestämning av glidhastigheten

var är höjdsvinkeln hos maskens helix. Så som< 30°, то в червячной передаче v 2mindre v 1en v smer stor glid i maskedrev ger lägre effektivitet, ökat slitage och en tendens att gripa.

Worm gear effektivitet  bestämd med formeln (11,48). Skillnaden är bara i definitionen av förluster i nätet. I analogi med skruparparet KP.D. växling med en ledande mask bestäms av formeln:

Effektiviteten ökar med en ökning av antalet besök av en mask (ökar) och med en minskning av friktionskoefficienten eller friktionsvinkeln f. Om hjulet leder, förändras styrkan i krafterna och då får vi det

När ≤, 3 = 0 är överföringen av rörelse i motsatt riktning (från hjulet till masken) omöjlig. Vi får ett självbromsande maskpar.

Det fastställdes experimentellt att friktionskoefficienten beror på glidhastigheten. Med ökande v sgå ner. Detta beror på det faktum att v sleder till en övergång från semi-fluid friktion till flytande friktion. Friktionskoefficientens värden beror också på friktionens ytor och smörjmedlets kvalitet.

För preliminära beräkningar, när och v sej känt kan effektiviteten väljas med medelvärdena från tabell 11.4.

Tabell 11.4

Efter att ha bestämt storleken på överföringseffektiviteten klargörs beräkningen.

Krafter i växellåda.  I snäckväxeln (se fig. 11.24) agera: maskens omkretskraft F t 1lika med maskens axiella kraft F a 2,

hjulomkrets F   t  2 lika med maskens axiella kraft F a 1

radiell kraft

(11.71)

normal styrka

(11.72)

I kraftens axiella plan F tzoch F rär beståndsdelar Fn = Fn cos(projicering av normal kraft på axialplanet). T 1 -ögonblick på masken, T 2- ögonblicket på hjulet:

T2 = T(11.73)

Grundläggande prestationskriterier och beräkning. Snäckväxlar beräknas från böjspänningar och kontaktspänningar. Det finns mer slitage och sylt. Detta beror på de höga glidhastigheterna och den ogynnsamma riktningen för glidning i förhållande till kontaktledningen. För att förhindra beslag används speciella friktionsmaterial: en mask - stål, ett hjulbrons eller gjutjärn.


Fig. 11,24. Maskintrångskrafter

Stressintensiteten beror på kontaktspänningarna. Huvudberäkningen utförs av kontaktspänningar. Beräkningen av böjspänningarna utförs som ett test.

Beräkning av kontaktspänningar. ekvation

(11.74)

används för beräkning av maskdrev. För arkimediska maskar är krökningsradien för snäckans snurr i axiell sektion ρ 1 =. Sedan med formeln (11.8) med hänsyn till ekvation (11.20) får vi

I analogi med det spiralformade växellådan belastas maskväxeln

var är kontaktlinjens totala längd (se fig 11.22); a = 1,8 ... 2,2 - ytkoefficient för överlappning i maskhjulets medianplan ≈ 0,75 är koefficienten med hänsyn till minskningen av kontaktlinjens längd på grund av det faktum att kontakten inte är säkerställd längs hela cirkelkretsen 2δ. Efter substitution i formeln (11.74) får vi

Nackdelar, klassificering, hjulets material

WORM TRANSFERS: FUNKTIONER AV DESIGNEN, FÖRDELAR OCH

Ett maskverktyg består av en skruv, kallad en mask och ett maskhjul, vilket är en typ av spiralhjul. Växellådans axlar skärs, skärningsvinkeln är vanligen 90 0.


Figur 1

I motsats till det spiralformade hjulet har maskhjulets fälg en konkav form som bidrar till en viss passform av masken och följaktligen en ökning av kontaktlinjens längd. Trådens tråd kan vara singel eller flera (2, 4).

fördelar:

Möjligheten att erhålla ett stort utväxlingsförhållande

Smidig och tyst drift

Möjligheten att få självbromsning (vid byte av ingång).

nackdelar:

Relativt låg effektivitet (med en gängad mask - 0,72; med en gängad - 0,8, med en gängad - 0,9);

Behovet av att använda dyra anti-friktionsmaterial för hjulet;

Ökat slitage och värme.

Snäckväxlar klassificeras enligt olika kriterier:

1) i form av en mask:

Med en cylindrisk mask (Figur 2a);

Med globoidmask (Figur 2b);


B) med globoidmask

Figur 2

2) formen på snäckspoleens profil

Med Archimedeanorm (enligt GOST 19036-81 betecknad -ZA). I axiell sektion har tandprofilen ett trapeziums form, i ändprofilen - formen av en arkimedisk spiral (figur 3a);

Med en konvolutad mask som har linjära konturer av en spole i en normal sektion (Figur 3b);

En involverad mask (ZJ), som representerar ett spiralformat redskap med ett litet antal tänder och med en stor lutningsvinkel (i ansiktsdelen har tanden en involverad profil (figur 3c).


Figur 3

På grund av de höga glidhastigheterna måste maskparparmaterial ha antifriktionsegenskaper, slitstyrka och låg tendens till sylt.

Maskar är gjorda av kol eller legerat stål. Par i vilka varven av masken värmebehandlas till hög hårdhet med efterföljande slipning har högsta lastkapacitet.

Snäckhjul är tillverkade av brons, mindre ofta gjutjärn.

Tennbrons som OF10-1, ONF anses vara det bästa materialet, men de är dyra och knappa. Applicera vid höga hastigheter V s = 5 ... 25 m / s. Brons, tenn brons, till exempel aluminium-ferruginös typ Br.AZh9-4, har förbättrade mekaniska egenskaper, men har minskad anti-seize egenskaper. De används för V s<5m/c. Чугун применяют при V s <2м/с, преимущественно в ручных приводах.

Vid maskgear antas standardprofilvinkeln vara 20 °: för archimedanska maskar i axiell sektion, för konvolutade - i normala sektionen för involverade - i en normal sektion av en spiralformad ledd som går i ingrepp med ormen. Avståndet mellan likadana punkter på respektive sidosidor av två intilliggande varv hos masken, mätt parallellt med axeln, kallas det beräknade steget och betecknas P. Förhållandet P / π kallas modulen. Modulen (m) är en standardparameter: för en mask är den axiell, för ett maskhjul - framsidan.

Består av två rörliga länkar - en mask och ett redskap och utformat för att överföra och konvertera rotationsrörelsen mellan ortogonala skärande axlar. Worm kallas en länk, vars yttre yta har formen av en skruv. Ett maskhjul är ett kugghjul med sneda tänder som går i kontakt med en mask.

Typer maskar och maskar (enligt GOST 18498-73):

1.  genom utseendet av maskens uppdelningsyta

Cylindriska maskhjul - masken och hjulet i växeln har cylindrisk stigning och initiala ytor;

Globoid maskhjul - separatorns och den ursprungliga ytan av masken bildas genom att rotera segmentet av bågen på separations- eller inledningsytan av dubbelmaskhjulet runt maskens axel;

2. genom utseendet av en teoretisk ansiktsprofil av en maskspole

Archimedes mask (ZA) - profilen görs längs den arkimediska spiralen;

Involute worm (ZI) - profilen är gjord på en cirkelvolymen;

Konvolutmask (ZN) - profilen görs längs en långsträckt involut.

  (fig 14.4)

Gearing geometri av en cylindrisk mask växel:

Beräkningen av växelgeometrin hos ett cylindriskt maskhjul styrs av GOST 19650 - 74. Förhållandet mellan maskens huvudparametrar - inledningscylinderns diameter w w1, helix pz1s lopp och dess lutningsvinkel bw - fastställs av följande förhållande

(fig 14.5)




Förhållandet mellan helixens gång pZ1   och kasta flera skruvar p1

Beräkning av växelgeometri:

Rå data

m  - axiell modul

q  - maskens diameter koefficient

z1  - antalet varv av masken

aw  - centrumavstånd

x  - maskens förskjutningskoefficient

u- växelkvot.

Verktyg parametrar

h * = (h * w + c * 1) - spolens höjdförhållande;

h * a  - huvudhöjdförhållande

s *  - Tjocklekskoefficienten

r * f  - krökningskoefficienten för övergångskurvan;

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

(fig 14.6)



Beräkning av geometriska parametrar:

1.  Antalet tänder på hjulet

2. Offsetfaktor (om centrumavstånd är inställt)

* Centrumavstånd (om offsetfaktor anges)

3. Pitch diametrar

4. Startdiametrar

5. Pitch vinkel   maskspole

6. Startvinkel   maskspole

7. Huvudvinkeln   maskspole (endast för ZI-maskar)

och maskens huvuddiameter

8.  höjd   maskspole

9.  Huvudhöjd   maskspole

10. Vertexdiametrar

sväng av en mask

snäckhjulets tänder i mittytplanet

11.  Tågdiametrar

maskhjul

12. Största diameter   maskhjul

13. Kronbredden   maskhjul

14. Klippets längd   mask (med x = 0)

Geometriska kvalitetsindikatorer för växling:

1. Trimning av maskhjulets tänder saknas om

(vid små höjdvinklar blir överföringen av rörelse från maskhjulaxeln till ormen omöjlig)

brister :

hög glidhastighet längs tandlinjen, vilket leder till en ökad tendens att gripa (speciella smörjmedel och material behövs för snäckväxelhjulet),  lägre effektivitet och högre värmeavledning.

Snäckväxlar - ett kinetiskt par, konstruerat för att överföra vridmoment. Den består av en mask och ett hjul.

Obligatoriskt tillstånd - axlarna mellan dem bildar en rätt vinkel. Det har följande fördelar:

  • ökade utväxlingsförhållanden (upp till 300 och högre);
  • jämn kontakt och ljudlöshet;
  • överförd effekt når 60 kW.

Minus av det kinetiska paret är att delen har en ganska låg effektivitet (0,7-0,92), och med stark uppvärmning och långsiktig drift kan det snabbt misslyckas. Samtidigt är kostnaden för brons, varifrån hjulet är gjort, ganska högt.

Vårt företag gör överföringar enligt ritningar och färdiga prover i små och stora satser.

erkas.ru - båt arrangemang. Gummi och plast. Båtmotorer