Контрольная работа: Шарнирно-рычажные и кулачковые механизмы

Червячная передача. Основные геометрические и кинематические соотношения. Передаточное отношение. Самотормозящаяся червячная передача. КПД червячной передачи. Материалы элементов червячных передач. Достоинства и недостатки червячных передач, область их применения. Приведите известные вам примеры из вашей практики применения червячной передачи. Какие эксплуатационные свойства вами наблюдались в процессе эксплуатации?

Червячная передача относится к передачам зацепления с перекрещивающимися осями валов. Угол перекрещивания обычно равен 90°. Движение в червячных передачах преобразуется по принципу винтовой пары или по принципу наклонной плоскости.

Делительные диаметры червяка и колеса:

d₁ = qm, d₂ = z₂ m.

Диаметры выступов:

d_{a 1} = d₁ + 2m, d_{a 2} = d₂ + 2m.

Диаметры впадин:

d_{f 1} = d₁ - 2,4m, d_{f 2} = d₂ - 2,4m.

Межосевое расстояние:

a_W = 0,5 (q + z₂ ) m.

m - модуль. q - коэффициент диаметра червяка. Угол подъема винтовой линии γ:

tgγ = πmz₁ / (πd₁ ) = mz₁ /d₁ = z₁ /q.

Червячные передачи со смещением.

Межосевое расстояние:

a_W = 0,5 (q + z₂ + 2х) m.

У червячного колеса со смещением:

d_a2 = (z₂ + 2 + 2x) m, d_f2 = (z₂ - 2,4 + 2x) m.

Передаточное отношение:

i = n₁ /n₂ = z₂ /z₁

z₁ - число заходов червяка.

Так как z₁ может быть небольшим и часто равным единице, то в одной червячной паре можно получить большое передаточное отношение. Это и является основным достоинством червячных передач.

При движении витки червяка скользят по зубьям колеса, как в винтовой паре. Большое скольжение в червячных передачах служит причиной пониженного КПД, повышенного износа и склонности к заеданию, что является основными недостатками червячных передач.

КПД зацепления при ведущем червяке:

η_з = tgγ/tg (γ + φ)

КПД увеличивается с увеличением числа заходов червяка и с уменьшением коэффициента трения или угла трения φ.

Если ведущим является колесо, то вследствие изменения направления сил получают:

η_з = tg (γ - φ) / tgγ.

При γ ≤ φ, η_з = 0 передача движения в обратном направлении (от колеса к червяку) становится невозможной. Получаем самотормозящую червячную пару. Свойство самоторможения червячных передач используют в грузоподъемных и других механизмах.

шарнирный рычажный кулачковый механизм