Bestaande uit twee beweegbare schakels - een worm en tandwiel en ontworpen om rotatiebeweging tussen orthogonale kruisende assen over te brengen en om te zetten. Een worm is een schakel waarvan het buitenoppervlak de vorm heeft van een schroef. Een wormwiel is een tandwiel met schuine tanden dat in een worm grijpt.
Soorten wormwieloverbrengingen en wormen (volgens GOST 18498-73):
1.volgens het scheidingsoppervlak van de worm
Cilindrische wormwielen - de worm en het wiel in het tandwiel hebben cilindrische scheidings- en beginvlakken;
Globoïde wormwielen - de scheidings- en beginoppervlakken van de worm worden gevormd door het segment van de boog van het scheidings- of beginoppervlak van het gepaarde wormwiel rond de as van de worm te draaien;
2. volgens het type theoretisch eindprofiel van de wormspoel
Archimedische worm (ZA) - het profiel is gemaakt volgens de Archimedische spiraal;
Evolute worm (ZI) - het profiel wordt gemaakt langs de ingewikkelde cirkel;
Convolute worm (ZN) - het profiel is gemaakt op een langwerpige ingewikkelde.
(Afb. 14.4)
Ingrijpingsgeometrie van spiraalvormige wormwieloverbrenging:
De berekening van de geometrie van de aangrijping van een cilindrisch wormwiel wordt geregeld door GOST 19650 - 74. De relatie tussen de belangrijkste parameters van de worm - de diameter van de initiële cilinder d w1 , het verloop van de helix pz1 en zijn hellingshoek bw - wordt bepaald door de volgende relatie
(Afb. 14.5)
De relatie tussen het verloop van de helix pz1 en multi-start schroefspoed p1
Berekening tandwielgeometrie:
Initiële data
M— axiale module;
Q- coëfficiënt van de diameter van de worm;
z1- het aantal windingen van de worm;
aw- hartafstand;
X- wormverplaatsingscoëfficiënt;
u- overbrengingsverhouding.
Gereedschapsopties
h* = (h*w + c*1) is de spoelhoogtefactor;
h*a is de hoofdhoogtefactor;
S*- coëfficiënt van ontwerpdikte;
r*f is de coëfficiënt van de kromtestraal van de overgangscurve;
c*1,2 = 0,25 … 0,5 ; s* = 0,75 uur p ; r*f = 0,3 ... 0,45
(Afb. 14.6)
Berekening van geometrische parameters:
1.Aantal wieltanden
2. Verplaatsingsfactor (indien hartafstand is ingesteld)
*Centrumafstand (indien offsetfactor is ingesteld)
3. Steek diameters
4. Initiële diameters
5. Verdeelhoek van elevatie worm spoel
6. Initiële klimhoek worm spoel
7. Hoofd elevatiehoek wormspiraal (alleen voor ZI wormen)
en de hoofddiameter van de worm
8.Hoogte worm spoel
9.Hoofd hoogte worm spoel
10. Vertex-diameters
worm draait
wormwieltanden in het middelste eindvlak
11.Holte diameters
worm wiel
12. grootste doorsnee worm wiel
13. Kroon breedte worm wiel
14. Gesneden lengte worm (bij x= 0)
Geometrische indicatoren van de kwaliteit van betrokkenheid:
1. Er is geen ondersnijding van de tanden van het wormwiel als
(bij kleine elevatiehoeken van de spoel wordt de bewegingsoverdracht van de as van het wormwiel naar de worm onmogelijk)
Gebreken :
hoge glijsnelheid langs de tandlijn, wat leidt tot een verhoogde neiging tot vastlopen (voor de wormwielkrans zijn speciale smeermiddelen en materialen nodig),lager rendement en hogere warmteafvoer.
Worm versnellingen- een kinetisch paar ontworpen om koppel over te brengen. Bestaat uit een worm en een wiel.
Voorwaarde is dat de assen een rechte hoek met elkaar vormen. Het heeft de volgende voordelen:
- verhoogde overbrengingsverhoudingen (tot 300 en hoger);
- soepel contact en geruisloosheid;
- het uitgezonden vermogen bereikt 60 kW.
Het nadeel van een kinetisch paar is dat het onderdeel een vrij laag rendement heeft (0,7-0,92), en bij sterke verhitting en langdurige werking kan het snel defect raken. Tegelijkertijd zijn de kosten van brons, waaruit het wiel is gemaakt, vrij hoog.
Ons bedrijf maakt transfers volgens tekeningen en klaar monsters kleine en grote partijen.
Werkingsprincipe en reikwijdte. Wormwiel (figuur 11.19) verwijst naar tandwielen met kruisende asassen. De kruisingshoek is meestal 90°. De beweging in wormwielen wordt omgezet volgens het principe van een schroevenpaar of volgens het principe van een hellend vlak. Het wormwiel bestaat uit een schroef die worm wordt genoemd (figuur 11.20) en een tandwiel dat wormwiel wordt genoemd (figuur 11.22). Wanneer de worm rond zijn as draait, bewegen zijn spoelen langs de beschrijvende lijn van zijn cilindrische oppervlak en zet het wormwiel in roterende beweging. De worm en het wormwiel worden gemaakt door middel van snijtanden speciaal gereedschap uit hele stukken. In het wormwiel, evenals in het tandwiel, zijn er diameters van de scheidingscilinders (Figuur 11.19): d 1 is de scheidingsdiameter van de worm, d2- deeldiameter van het wormwiel. aanraakpunt steek diameters de pool van betrokkenheid genoemd.
Figuur 11.19 - Schema van een wormwieloverbrenging.
Voordelen van wormwieloverbrengingen:
1. De mogelijkheid om in één trap een grote overbrengingsverhouding te verkrijgen (i= 8 – 200).
2. Soepele en stille werking.
3. Compactheid (kleine afmetingen).
4. Zelfremmend (de onmogelijkheid om het koppel van het wormwiel op de worm over te brengen).
5. Dempende eigenschappen verminderen machinetrillingen.
Nadelen van wormwieloverbrengingen:
1. Aanzienlijke wrijving in de aangrijpingszone.
2. Verwarming overdragen.
3. Laag rendement.
Worm versnellingen gebruikt in apparaten met een beperkt vermogen (meestal tot 50 kW).
Figuur 11.20 - Wormen.
Wormwieloverbrengingen worden gebruikt in de verdeel- en toevoermechanismen van tandwielsnijmachines, longitudinale freesmachines, diepboormachines, hef- en treklieren, takels, mechanismen voor het heffen van lasten, gieken en draaiende auto- en spoorwegkranen, graafmachines, liften, trolleybussen en andere automaten.
Wormen. Afhankelijk van de vorm van het oppervlak waarop de draad wordt gesneden, maken ze onderscheid tussen cilindrische (Figuur 11.20, a) en bolvormige (Figuur 11.20, b) wormen. Volgens de vorm van het schroefdraadprofiel - met een recht (Figuur 11.21, a) en kromlijnig (Figuur 11.21, b) profiel in de axiale sectie. Cilindrische wormen worden het meest gebruikt. In wormen met een recht profiel in axiale doorsnede in het eindgedeelte, worden de windingen geschetst door een Archimedische spiraal, daarom worden ze een Archimedische worm genoemd, die lijkt op een spindel met een trapeziumvormige schroefdraad.
Evolvente wormen hebben een ingewikkeld profiel in het eindgedeelte en zijn daarom vergelijkbaar met spiraalvormige ingewikkelde wielen, waarbij het aantal tanden gelijk is aan het aantal wormstarts. Voornaamst geometrische parameters worm: = 20° - profielhoek(in axiale doorsnede voor Archimedische wormen en in normale doorsnede van een tand met doorsnijding van een ingewikkelde worm); R - de spoed van de tanden van de worm en het wiel corresponderend met de steekcirkels van de worm en het wiel; t= asmodule; z1. - aantal wormbezoeken; - wormdiametercoëfficiënt; - spiraalhoek 
; D 1 =qm- diameter steekcirkel(hierna, zie figuur 11.21); d een 1 = d 1 + 2m is de diameter van de richelomtrek; d fl \u003d d 1 - 2,4M is de diameter van de omtrek van de verdiepingen; b 1 - de lengte van het afgesneden deel van de worm, het wordt bepaald door de voorwaarde van het gebruik van de gelijktijdige aangrijping van het grootste aantal tanden van het wiel [met z1= 1...2 b 1 >(11 + 0,06z 2) M bij z1 = 4 b 1 ≥(12,5 + 0,09z2) M].
Figuur 11.21 - De vorm van het wormdraadprofiel en de belangrijkste geometrische parameters
Waarden M En Q gestandaardiseerd.
Worm wielen. Bij snijden zonder offset (figuur 11.22):
d2= z 2 M is de diameter van de scheidingscirkel in de hoofdsectie;
d a 2 \u003d d 2 + 2m - diameter van de omtrek van de uitsteeksels in het hoofdgedeelte;
D f2 = d 2 - 2,4M is de diameter van de depressiecirkel in het hoofdgedeelte;
aw= 0,5(q + z 2)m – centrum afstand.
Tabel 11.3 afmetingen b 2 -- wormwiel breedte en d aM 2- grootste doorsnee wielen die overeenkomen met de wikkelhoek van de worm door het wiel 2δ = 100° voor krachtoverbrengingen:
Tabel 11.3
Opmerking. Het aantal tanden van het wiel uit de toestand van niet snijden wordt genomen:
Productie precisie. Voor wormwieloverbrengingen biedt de norm twaalf graden nauwkeurigheid. Voor versnellingen die een hoge kinematische nauwkeurigheid vereisen, worden III-, IV-, V- en VI-nauwkeurigheidsgraden aanbevolen; voor krachtoverbrengingen worden nauwkeurigheidsgraden V, VI, VII, VIII en IX aanbevolen.
Figuur 11.22 - De belangrijkste geometrische parameters van het wormwiel
Overdrachtsverhouding. Bij een wormwieloverbrenging zijn, in tegenstelling tot een tandwiel, omtreksnelheden v1 En v2 komen niet overeen (zie figuur 11.23). Ze zijn onder een hoek van 90° gericht en hebben verschillende afmetingen, de relatieve beweging van de scheidingscilinders loopt niet in zoals bij tandwielen cilindrisch en conische tandwielen, maar ze glijden. Met één omwenteling van de worm zal het wiel over een hoek draaien die het aantal tanden van het wiel bedekt dat gelijk is aan het aantal wormpassages. Het wiel zal een volledige omwenteling maken bij de omwentelingen van de worm, dat wil zeggen
Omdat z1 kan gelijk zijn aan 1, 2 of 4 (wat de versnelling niet kan hebben), dan kun je in één wormpaar een grote overbrengingsverhouding krijgen.
Glijden in betrokkenheid. Bij het bewegen glijden de windingen van de worm over de tanden van het wiel, als bij een schroevenpaar. Glijdende snelheid v s tangentieel gericht op de helix van de worm. Als relatieve snelheid is het gelijk aan het geometrische verschil tussen de absolute snelheden van de worm en het wiel, de omtreksnelheden v l En v2(zie afb. 11.19 en afb. 11.23); of , terwijl
Rijst. 23.11. Glijdend snelheidsbepalingsschema
waar is de elevatiehoek van de helix van de worm. Omdat< 30°, то в червячной передаче v2 minder v1 A v s meer Grote slip in wormwielen veroorzaakt verminderde efficiëntie, verhoogde slijtage en neiging tot vastlopen.
Efficiëntie van het wormwiel bepaald door formule (11.48). Het verschil zit alleen in de definitie van verliezen in betrokkenheid. Naar analogie met schroef paar KPD betrokkenheid bij de leidende worm wordt bepaald door de formule:
De efficiëntie neemt toe met een toename van het aantal wormingangen (verhogingen) en met een afname van de wrijvingscoëfficiënt of wrijvingshoek φ. Als het wiel leidend is, verandert de richting van krachten en dan krijgen we
Wanneer ≤ , 3 = 0, is de overdracht van beweging in de tegenovergestelde richting (van het wiel naar de worm) onmogelijk. We krijgen een zelfremmend wormpaar.
Experimenteel is vastgesteld dat de wrijvingscoëfficiënt afhangt van de glijsnelheid. Met de verhoging v s neemt af. Dit komt door de stijging v s leidt tot een overgang van semi-vloeibare wrijving naar vloeibare wrijving. De waarden van de wrijvingscoëfficiënt zijn ook afhankelijk van de ruwheid van de wrijvingsoppervlakken en de kwaliteit van het smeermiddel.
Voor voorlopige berekeningen, wanneer en v s niet bekend zijn, kan het rendement worden gekozen uit de gemiddelde waarden uit tabel 11.4.
Tabel 11.4
Na het bepalen van de afmetingen van de transmissie wordt het rendement berekend.
Krachten in gevecht. In wormwieloverbrenging (zie Fig. 11.24) handelen: omtrekkracht van de worm Ft 1, gelijk aan de axiale kracht van de worm Fa 2,
wielomtrekkracht F T 2 gelijk aan de axiale kracht van de worm F een 1
radiale kracht
(11.71)
normale kracht
(11.72)
In het axiale krachtvlak Ftz En F r zijn componenten Fn = Fn cos(projectie van de normaalkracht op het axiale vlak). T 1 -- worm moment, T2- moment aan het stuur:
T 2 \u003d T(11.73)
Belangrijkste prestatie- en berekeningscriteria. Wormwielen worden berekend uit buigspanningen en contactspanningen. Dit is waar slijtage vaker voorkomt. Dit komt door hoge glijsnelheden en ongunstige glijrichting ten opzichte van de contactlijn. Om vastlopen te voorkomen, worden speciale antiwrijvingsparen materialen gebruikt: de worm is van staal, het wiel is van brons of gietijzer.
Rijst. 24.11. Krachten in het wormwiel
De slijtage-intensiteit is afhankelijk van de contactspanningen. De hoofdberekening wordt uitgevoerd op contactspanningen. De berekening voor buigspanningen wordt als test uitgevoerd.
Contactspanningsberekening. De vergelijking
(11.74)
ook gebruikt om wormwieloverbrengingen te berekenen. Voor Archimedische wormen, de kromtestraal van de windingen van de worm in de axiale doorsnede ρ 1 = . Dan verkrijgen we volgens formule (11.8), rekening houdend met vergelijking (11.20).
Naar analogie met spiraalvormig tandwiel, specifieke belasting van wormwieloverbrengingen
waar is de totale lengte contact lijn(zie afb. 11.22); α = 1,8...2,2 - eindoverlappingscoëfficiënt in het middenvlak van het wormwiel; ≈ 0,75 - coëfficiënt rekening houdend met de vermindering van de lengte van de contactlijn vanwege het feit dat er geen contact is langs de volledige wikkelboog 2δ. Na vervanging in formule (11.74) krijgen we
FOUTEN, CLASSIFICATIE, WIELEN MATERIALEN
WORMANDWIELEN: ONTWERPKENMERKEN, VOORDELEN EN
Een wormwiel bestaat uit een schroef, een worm genoemd, en een wormwiel, een soort tandwieloverbrenging. De assen van de transmissieassen zijn gekruist, de kruisingshoek is meestal 90°.
Foto 1
In tegenstelling tot de tandwieloverbrenging heeft de rand van het wormwiel een concave vorm, wat bijdraagt aan een zekere pasvorm van de worm en dienovereenkomstig aan een vergroting van de lengte van de contactlijn. De wormdraad kan single-start of multi-start zijn (2, 4).
Voordelen:
Mogelijkheid om een grote te krijgen overbrengingsverhouding;
Soepele en stille werking;
De mogelijkheid om zelfremmend te worden (bij wijziging van de invoer).
Gebreken:
Relatief laag rendement (met een enkele startworm - 0,72; met een tweestart - 0,8; met een vierstart - 0,9);
De noodzaak om dure antifrictiematerialen voor het wiel te gebruiken;
Verhoogde slijtage en hitte.
Wormwielen worden geclassificeerd volgens verschillende criteria:
1) in de vorm van een worm:
Met een cilindrische worm (Figuur 2a);
Met een globoïde worm (Figuur 2b);
B) met een bolvormige worm
Figuur 2
2) volgens de vorm van het wormspoelprofiel:
Met Archimedische worm (volgens GOST 19036-81 wordt deze aangeduid met -ZA). In het axiale gedeelte heeft het tandprofiel de vorm van een trapezium, in het eindgedeelte heeft het de vorm van een Archimedische spiraal (Figuur 3a);
Met een ingewikkelde worm met een rechtlijnige omtrek van een spoel in normale doorsnede (Figuur 3b);
Een ingewikkelde worm (ZJ), die een spiraalvormig tandwiel voorstelt met een klein aantal tanden en een grote hellingshoek (in het eindgedeelte heeft de tand een ingewikkeld profiel (figuur 3c).
figuur 3
In verbinding met hoge snelheden glijdende materialen van het wormpaar moeten anti-wrijvingseigenschappen, slijtvastheid en een verminderde neiging tot vastlopen hebben.
Wormen zijn gemaakt van koolstof- of gelegeerd staal. Paren hebben het hoogste draagvermogen, waarbij de wormwindingen een warmtebehandeling ondergaan tot hoge hardheid, gevolgd door slijpen.
Wormwielen zijn voornamelijk gemaakt van brons, minder vaak van gietijzer.
Tinbrons type OF10-1, ONF komen in aanmerking beste materiaal ze zijn echter duur en schaars. Ze worden gebruikt bij hoge snelheden V s =5 ... 25 m / s Asvrije bronzen, bijvoorbeeld aluminium-ijzer type Br.AZh9-4, hebben verhoogde mechanische eigenschappen, maar hebben verminderde extreme drukeigenschappen. Ze worden gebruikt voor V s<5m/c. Чугун применяют при V s <2м/с, преимущественно в ручных приводах.
In wormwieloverbrengingen wordt de standaard profielhoek genomen gelijk aan 20 °: voor Archimedische wormen in de axiale sectie, voor convolute wormen - in de normale sectie, voor ingewikkelde wormen - in de normale sectie van het spiraalvormige rek dat in elkaar grijpt met de worm. De afstand tussen dezelfde punten van de overeenkomstige zijden van twee aangrenzende windingen van de worm, gemeten parallel aan de as, wordt de berekende stap genoemd en wordt aangegeven met P. De verhouding P / π wordt de module genoemd. Module (m) is een standaardparameter: voor een worm is het axiaal, voor een wormwiel is het einde.