Format din două părți mobile - un vierme și roata dinţatăși conceput pentru a transmite și transforma mișcarea de rotație între axele de intersectare ortogonale. Un vierme este o legătură a cărei suprafață exterioară are forma unui șurub. O roată melcată este o roată dințată cu dinți elicoidali care se integrează cu un vierme.
Tipuri de angrenaje melcate și melme (conform GOST 18498-73):
1.în funcţie de tipul suprafeţei divizoare a viermelui
Roți melcate cilindrice - melcul și roata din angrenaj au pas cilindric și suprafețe inițiale;
Angrenaje melcate globoide - suprafețele divizoare și inițiale ale viermei sunt formate prin rotirea unui segment din arcul suprafeței divizoare sau inițiale a roții melcate pereche în jurul axei viermei;
2. după tipul de profil teoretic de capăt al bobinei melcate
Vierme arhimedian (ZA) - profilul se realizează de-a lungul unei spirale arhimediene;
Vierme involut (ZI) - profilul se realizează de-a lungul evolvenei cercului;
Vierme contort (ZN) - profilul este realizat de-a lungul unei evolvente alungite.
(Fig. 14.4)
Geometria angrenajului unui angrenaj melcat cilindric:
Calculul geometriei angrenajului unui angrenaj melcat cilindric este reglementat de GOST 19650 - 74. Relația dintre principalii parametri ai viermei - diametrul cilindrului inițial d w1, cursa helixului pz1 și unghiul său de înclinare bw - se stabilește prin următoarea relație
(Fig. 14.5)
Relația dintre cursa helixului pz1 și pasul unui șurub cu pornire multiplă p1
Calculul geometriei angrenajului:
Datele inițiale
m— modul axial;
q— coeficientul diametrului viermei;
z1— numărul de spire de vierme;
aw- distanta centru;
x— coeficientul de deplasare a viermei;
u— raportul de transmisie.
Opțiuni instrument
h* = (h*w + c*1) este coeficientul de înălțime a bobinei;
Ha— coeficientul înălțimii capului;
s*— coeficientul de grosime de proiectare;
r*f— coeficientul razei de curbură a curbei de tranziție;
c*1,2 = 0,25 … 0,5 ; s* = 0,75 H p ; r*f = 0,3 … 0,45
(Fig. 14.6)
Calculul parametrilor geometrici:
1.Numărul dinților roții
2. Factorul de compensare (dacă este specificată distanța centrală)
*Distanța centrală (dacă este specificat coeficientul de compensare)
3. Diametrele pasului
4. Diametrele initiale
5. Unghiul de înclinare rândul viermelui
6. Unghiul de elevație inițial rândul viermelui
7. Unghiul de elevație principal rotații de vierme (numai pentru viermii ZI)
și diametrul principal al viermelui
8.Înălţime rândul viermelui
9.Înălțimea capului rândul viermelui
10. Diametrele vârfurilor
viermele se întoarce
dinții roții melcate în planul final de mijloc
11.Dimensiunile depresiunilor
roată melcat
12. Cel mai mare diametru roată melcat
13. Lățimea coroanei roată melcat
14. Lungimea tăiată vierme (la x=0)
Indicatori geometrici ai calității angajamentului:
1. Nu există tăierea dinților roții melcate dacă
(la unghiuri mici ale helixului, transmiterea mișcării de la arborele roții melcate la melcat devine imposibilă)
Defecte :
viteză mare de alunecare de-a lungul liniei dintelui, ceea ce duce la o tendință crescută de gripare (sunt necesari lubrifianți și materiale speciale pentru angrenajul inel al roții melcate),eficiență mai mică și disipare mai mare a căldurii.
Vierme angrenaje– o pereche cinetică concepută pentru a transmite cuplul. Constă dintr-un vierme și o roată.
O condiție prealabilă este ca arborii să formeze un unghi drept unul cu celălalt. Prezintă următoarele avantaje:
- rapoarte de transmisie crescute (până la 300 și mai sus);
- contact neted și zgomot;
- puterea transmisă ajunge la 60 kW.
Dezavantajul cuplului cinetic este că piesa are o eficiență destul de scăzută (0,7-0,92), iar cu încălzire puternică și funcționare prelungită poate eșua rapid. În același timp, costul bronzului din care este făcută roata este destul de mare.
Firma noastra efectueaza transferuri dupa desene si mostre gata făcute loturi mici și mari.
Principiul de funcționare și domeniul de aplicare. Angrenajul melcat (Figura 11.19) se referă la transmisii cu roți dințate cu axele arborelui care se intersectează. Unghiul de trecere este de obicei de 90°. Mișcarea în angrenaje melcate este convertită după principiul unei perechi de șuruburi sau după principiul unui plan înclinat. Un angrenaj melcat este format dintr-un șurub numit melcat (Figura 11.20) și un angrenaj numit roată melcat (Figura 11.22). Când viermele se rotește în jurul axei sale, rotațiile sale se deplasează de-a lungul generatricei suprafeței sale cilindrice și pune roata melcului în rotație. Vimerul și roata melcului sunt produse prin tăierea dinților folosind instrument special din spate întregi. Într-un angrenaj melcat, la fel ca într-un angrenaj, există diametre ale cilindrilor divizoare (Figura 11.19): d 1 – diametrul de divizare al melcului, d 2 – diametrul de pas al roții melcate. Punct de atingere diametre de pas numit polul logodnei.
Figura 11.19 – Diagrama angrenajului melcat.
Avantajele angrenajelor melcate:
1. Posibilitatea de a obține un raport de transmisie mare într-o singură etapă (i= 8 – 200).
2. Funcționare lină și silentioasă.
3. Compactitate (dimensiuni mici).
4. Autofrânare (imposibilitatea transmiterii cuplului de la roata melcat la melc).
5. Proprietățile de amortizare reduc nivelul de vibrație al mașinilor.
Dezavantajele angrenajelor melcate:
1. Frecare semnificativă în zona de angajare.
2. Încălzirea transmisiei.
3. Eficiență scăzută.
Unelte melcate utilizat în dispozitive cu putere limitată (de obicei până la 50 kW).
Figura 11.20 – Viermi.
Angrenajele melcate sunt utilizate în mecanismele de împărțire și alimentare ale mașinilor de tăiat roți dintate, mașinilor de frezat longitudinale, mașinilor de găurit adânc, troliurilor de ridicare și de tracțiune, palanelor, mecanismelor de ridicare a sarcinilor, brațelor și întoarcerii macaralelor auto și feroviare, excavatoare, ascensoare, troleibuze și alte utilaje.
Viermi. Pe baza formei suprafeței pe care este tăiat firul, aceștia se disting în viermi cilindrici (Figura 11.20, a) și globoizi (Figura 11.20, b). După forma profilului filetului - cu un profil rectiliniu (Figura 11.21, a) și curbat (Figura 11.21, b) în secțiune axială. Cel mai des se folosesc viermi cilindrici. La viermii cu profil rectiliniu în secțiunea axială, în secțiunea de capăt spirele sunt conturate de o spirală arhimediană, de aceea se numesc vierme arhimedian, care este similar cu un șurub de plumb cu filet trapezoidal.
Viermele involute au un profil involutiv în secțiunea de capăt și, prin urmare, sunt similare cu roțile evolvente elicoidale, în care numărul de dinți este egal cu numărul de rulări melcate. De bază parametrii geometrici vierme: = 20° -unghiul profilului(într-o secțiune axială pentru viermii arhimedieni și într-o secțiune normală a unui dinte cu un vierme evolvent de tăiere); r – pasul dinților vierme și roții, corespunzător cercurilor de pas ale viermei și roții; t= modul axial; z 1. – numărul de treceri de viermi; – coeficientul diametrului viermei; – unghiul elicei 
; d 1 =qm – diametru cerc de pas(în continuare, vezi Figura 11.21); d a 1 = d 1 + 2m– diametrul cercului de proeminență; d fl = d 1 – 2,4m– diametrul cercului depresiunilor; b 1 – lungimea părții tăiate a viermei, este determinată de condiția utilizării angrenării simultane a celui mai mare număr de dinți de roată [cu z 1= 1...2 b 1 >(11 + 0,06z 2) m la z 1 = 4 b 1 ≥(12,5 + 0,09z 2) m].
Figura 11.21 – Forma profilului filetului melcat și parametrii geometrici de bază
Valori mŞi q standardizate.
Roțile melcate. Când tăiați fără decalaj (Figura 11.22):
d 2= z 2 m– diametrul cercului de pas în secțiunea principală;
d a 2 = d 2 + 2m – diametrul cercului de proeminență în secțiunea principală;
d f 2 = d 2 – 2,4m– diametrul cercului depresiunilor din secțiunea principală;
un w= 0,5(q + z 2)m – distanta centrala.
Tabelul 11.3 dimensiuni b 2 -- lăţimea roţii melcate şi dimineata 2 – diametrul cel mai mare roți corespunzătoare unghiului de încercuire a melcului de către roată 2δ = 100° pentru transmisiile de putere:
Tabelul 11.3
Nota. Numărul de dinți de roată din starea de netăiere este luat după cum urmează:
Fabricare de precizie. Pentru angrenajele melcate, standardul oferă douăsprezece grade de precizie. Pentru angrenajele care necesită o precizie cinematică mare, se recomandă gradele III, IV, V și VI de precizie; pentru transmisiile de putere, se recomandă gradele de precizie V, VI, VII, VIII și IX.
Figura 11.22 – Parametrii geometrici de bază ai roții melcate
Raportul de transmisie.Într-un angrenaj melcat, spre deosebire de angrenajul angrenaj, viteza periferică v 1Şi v 2 nu se potrivesc (vezi Fig. 11.23). Ele sunt îndreptate la un unghi de 90° și au dimensiuni diferite, mișcarea relativă a cilindrilor de separare nu se rostogolește ca cele ale angrenajului cilindric și angrenaje conice, dar alunecă. Cu o rotație a viermei, roata se va roti printr-un unghi care acoperă numărul de dinți ai roții egal cu numărul de rulări ale viermei. Roata va face o revoluție completă la revoluțiile melcate, adică
Deoarece z 1 poate fi egal cu 1, 2 sau 4 (pe care o angrenare nu poate avea), atunci se poate obține un raport de transmisie mare într-o pereche de melc.
Alunecare în logodnă. La mișcare, spirele vierme alunecă de-a lungul dinților roții, ca într-o pereche de șuruburi. Viteza de alunecare v sîndreptate tangenţial la helixul viermelui. Ca viteză relativă, este egală cu diferența geometrică dintre vitezele absolute ale viermei și ale roții, care sunt vitezele periferice. v lŞi v 2(vezi Fig. 11.19 și Fig. 11.23); sau, în același timp
Orez. 11.23. Schema de determinare a vitezei de alunecare
unde este unghiul de elevație al helixului viermelui. Deoarece< 30°, то в червячной передаче v 2 Mai puțin v 1 o v s mai mult Alunecarea mare a angrenajelor melcate determină o eficiență redusă, o uzură crescută și o tendință de gripare.
Eficiența angrenajului melcat determinat prin formula (11.48). Singura diferență este în definirea pierderilor de angajament. Prin analogie cu pereche de șuruburi Eficienţă angajarea cu viermele conducător este determinată de formula:
Eficiența crește odată cu creșterea numărului de treceri de vierme (crește) și cu scăderea coeficientului de frecare sau a unghiului de frecare f. Dacă roata conducătoare este roata, atunci direcția forțelor se schimbă și atunci obținem
Când ≤, 3 = 0, transmiterea mișcării în sens opus (de la roată la vierme) este imposibilă. Primim o pereche de vierme cu autofrânare.
S-a stabilit experimental că coeficientul de frecare depinde de viteza de alunecare. Cu crestere v s scade Acest lucru se explică prin faptul că creșterea v s conduce la o tranziție de la modurile de frecare semi-fluid la frecare lichidă. Valorile coeficientului de frecare depind și de rugozitatea suprafețelor de frecare și de calitatea lubrifierii.
Pentru calcule preliminare, când și v s nu sunt cunoscute, eficiența poate fi selectată folosind valorile medii din tabelul 11.4.
Tabelul 11.4
După determinarea dimensiunilor transmisiei, eficiența este clarificată prin calcul.
Forțele de îmbinare.În angrenajul melcat (vezi Fig. 11.24) există: forța circumferențială a melcului Ft 1, egală cu forța axială a viermelui F a 2,
forța circumferențială a roții F t 2, egală cu forța axială a viermelui F a 1
forța radială
(11.71)
putere normală
(11.72)
În planul axial al forței FtzŞi F r sunt componente F n = F n cos(proiecția forței normale pe planul axial). T 1 -- moment pe vierme, T 2- moment pe volan:
T2 = T(11.73)
Criterii de bază de performanță și calcul. Angrenajele melcate sunt calculate folosind tensiunile de încovoiere și tensiunile de contact. Acesta este locul în care uzura și griparea apar mai frecvent. Acest lucru se datorează vitezei mari de alunecare și direcției nefavorabile de alunecare față de linia de contact. Pentru a preveni blocajele, se folosesc perechi speciale de materiale antifricțiune: melc - oțel, roată - bronz sau fontă.
Orez. 11.24. Forțe în angrenajul melcat
Intensitatea uzurii depinde de tensiunile de contact. Calculul principal este efectuat folosind tensiunile de contact. Calculul tensiunii de încovoiere este efectuat ca un calcul de încercare.
Calcul pe baza tensiunilor de contact. Ecuaţie
(11.74)
Ele sunt, de asemenea, folosite pentru a calcula angrenajele melcate. Pentru viermii arhimedieni, raza de curbură a spirelor viermelor în secțiunea axială este ρ 1 = . Apoi, folosind formula (11.8) ținând cont de ecuația (11.20), obținem
Prin analogie cu angrenaj elicoidal, sarcina specifică a angrenajelor melcate
unde este lungimea totală linie de contact(vezi Fig. 11.22); α = 1,8...2,2 – coeficient de suprapunere la capăt în planul mijlociu al roții melcate; ≈ 0,75 – coeficient care ține cont de reducerea lungimii liniei de contact datorită faptului că contactul nu este asigurat de-a lungul arcului complet al circumferinței 2δ. După înlocuirea în formula (11.74) obținem
DEZAVANTAJE, CLASIFICARE, MATERIALE ROȚII
ROTATE VISALE: CARACTERISTICI, AVANTAJE ȘI
Un angrenaj melcat este format dintr-un șurub, numit melcat și o roată melcată, care este un tip de angrenaj elicoidal. Axele arborilor de transmisie se intersectează, unghiul de intersecție este de obicei 90 0.
Figura 1
Spre deosebire de un angrenaj elicoidal, janta unei roți melcate are o formă concavă, ceea ce ajută la o oarecare potrivire a viermei și, în consecință, la creșterea lungimii liniei de contact. Firul vierme poate fi cu pornire unică sau cu pornire multiplă (2, 4).
Avantaje:
Posibilitatea de a deveni mare raportul de transmisie;
Funcționare lină și silențioasă;
Posibilitatea de a obține autofrânare (la schimbarea intrării).
Defecte:
Eficiență relativ scăzută (cu un vierme cu un singur pornire - 0,72; cu o pornire cu două - 0,8; cu o pornire cu patru - 0,9);
Necesitatea de a folosi materiale scumpe anti-fricțiune pentru roată;
Uzură și căldură crescute.
Angrenajele melcate sunt clasificate după mai multe criterii:
1) în formă de vierme:
Cu un vierme cilindric (Figura 2a);
Cu un vierme globoid (Figura 2b);
B) cu un vierme globoid
Figura 2
2) în funcție de forma profilului bobinei melcate:
Cu un vierme arhimedian (conform GOST 19036-81 desemnat -ZA). În secțiunea axială, profilul dintelui are forma unui trapez, în secțiunea de capăt - forma unei spirale arhimediene (Figura 3a);
Cu un vierme convolut având un contur rectiliniu al unei bobine într-o secțiune normală (Figura 3b);
Un vierme involvent (ZJ), care este un angrenaj elicoidal cu un număr mic de dinți și un unghi mare de înclinare (în secțiunea de capăt dintele are un profil evolvent (Figura 3c).
Figura 3
Datorită viteze mari materialele de alunecare ale perechii de melc trebuie să aibă proprietăți anti-fricțiune, rezistență la uzură și o tendință redusă de blocare.
Viermele sunt fabricate din oțeluri carbon sau aliate. Cea mai mare capacitate de încărcare o au perechile în care spirele melcate sunt tratate termic până la duritate mare, urmate de șlefuire.
Roțile melcate sunt realizate în principal din bronz, mai rar din fontă.
Sunt luate în considerare bronzurile cu staniu de tip OF10-1, ONF cel mai bun material, cu toate acestea, sunt scumpe și sunt puține. Folosite la viteze mari V s =5...25 m/s Bronzurile fără staniu, de exemplu bronzurile aluminiu-fier de tip Br.AZh9-4, au caracteristici mecanice sporite, dar au proprietăți de presiune extremă reduse. Ele sunt folosite la V s<5m/c. Чугун применяют при V s <2м/с, преимущественно в ручных приводах.
În angrenajele melcate, unghiul profilului standard este considerat a fi de 20°: pentru viermii arhimedieni în secțiunea axială, pentru viermii convoluți - în secțiunea normală, pentru viermii evolvenți - în secțiunea normală a cremalierei elicoidale care angrenează melcul. Distanța dintre aceleași puncte ale laturilor laterale corespunzătoare a două spire adiacente ale viermei, măsurată paralel cu axa, se numește pas de proiectare și este desemnată P. Raportul P/π se numește modul. Modulul (m) este un parametru standard: pentru un melc este axial, pentru o roată melc este de capăt.