30. Силы в зацеплении и КПД червячных передач

КПД червячной передачи

η = η' η_Пη_p,

где η' учитывает потери в зацеплении; η_П — в подшипниках; η_р — на разме­щение и разбрызгивание смазочного масла.

При ведущем червяке

При ведомом червяке

150. Формулы для определения сил в зацеплении червячной передачи

Схема распределения составляющих сил в передаче

Силы, действующие на червяк

Силы, действующие на колесо

Здесь р' — угол трения. В передачах с архимедовым червяком a_nS = а = 20º;

в передачах с эвольвентным и конволютным червяками 

Полная сила в зацеплении: 

Для передачи с чугунным колесом, ра­ботающим в паре со стальным червяком tgp' = f=0,06…0,12 (меньшие значения при v_ск ≥ 2м/с).

Значение f и р' при бронзовом колесе и стальном червяке приведены в табл. 152. Меньшие значения fи р' соответствуют передачам со шлифованными червяками при твердости рабочих поверхностей вит­ков > 45HRC.

При расчете черячных передач с опора­ми качения следует принимать η_П = 1. Значение η_р при погружении передачи (колеса или червяка) в масло примерно на высоту зуба (витка) определяют по формуле

где v_ок — окружная скорость погруженного в масло элемента (колеса или червяка), м/с;

v — кинематическая вязкость масла при ра­бочей температуре, сСт;

N— мощность, передаваемая червячным колесом, кВт;

b₂ — ширина обода червячного колеса, погруженного в масло, см;

если в масло погружается червяк, то вместо b₂ в формулу подставляют длину не­рабочей части червяка b₁.

Рис. 70. График для определения КПД червячных передач

Пример. Определить КПД η'₁₂ при ведущем червяке, если γ = 6º20'25" и f= 0,017. По графику (см. штриховую линию) находим, что η'₁₂ = 0,86

По графику на рис. 70 определяют КПД червячной передачи в зависимости отγ и f. Если р' = γ, то при ведомом червяке КПД η₂₁ = 0, т.е. теоретически наступает состоя­ние самоторможения, но практически са­моторможения при вибрации не получается даже при γ =3…6°.