Детали машин - Батурин А.Т.
Скачать (прямая ссылка):
Очень часто червяк передачи приводится во вращение от электродвигателя с большим числом оборотов в минуту. При конструировании таких быстроходных передач необходимо принять меры к повышению к. п. д. передачи и уменьшению ее износа. В этом случае оба элемента червячной пары — червяк и колесо — помещаются в плотно
Фиг. 297.
закрываемый чугунный кожух (картер), несущий и опоры для валов. На фиг. 297 дана примерная конструкция такого червячного редуктора. Как видно из чертежа, зубчатый венец 1 червячного колеса выполнен отъемным от диска колеса, сидящего на валу 2, и скреплен с диском винтами 3. Такое устройство позволяет выполнить зубчатый венец из фосфористой бронзы, обеспечивающей при стальном червяке небольшой коэффициент трения. Подшипники червяка и вала червячного колеса радиально-упорные, с коническими роликами. Подшипники защищены от загрязнения лабиринтными уплотнениями 4.
Для удобства осмотра и монтажа картер сделан разъемным. Для обеспечения смазкой зубьев в нижнюю часть картера наливается
Мб
ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА
смазочное масло через так называемую отдушину 5, которая одио-нремепно служит для выхода из редуктора нагретого воздуха; загрязненное масло может быть удалено через спускное отверстие, закры-иаемое пробкой 6'. Нижняя часть колеса опущена в масло и при вращении несет масло к месту контакта колеса с червяком. Описанная конструкция является типичной. В других видоизменениях червяк помещается внизу картера, корпус может быть сделан неразъемЕгым, шарико- или роликоподшипники заменяются подшипниками скольжения, червячное колесо может быть выполнено СПЛОШНЫМ II т. д.
Тепло, в которое переходит работа сил трения между элементами червячной пары, должно во избежание перегрева передачи отво-' диться. При открытой передаче отвод тепла обеспечивается в достаточной мере окружающим воздухом, однако в червячных редукторах отвод тепла затруднен, почему в этих случаях необходимо проверять передачу на нагревание. Такая проверка может быть сделана следующим образом. Если TV — передаваемая мощность в л. с, а т] — к. п. д. передачи, то часовая потеря работы на преодоление вредных сопротивлений может быть подсчитана по формуле
Ак '=N(1 — п) 75 • 360 0 кГм/час, что эквивалентно количеству тепла
<? = W = ^ - ^ 75423760° = 632iV (1 - П) тяітс
При непрерывной работе это тепло Q должно полностью отводиться. Известно, что количество отводимого тепла может быть определено по формуле
Q=kFAt,
где F — поверхность в л*а контакта между нагретым и холодным телами (в нашем случае между картером и наружным воздухом);
Д і — разность температур в °С; к — коэффициент теплоотдачи, т. е. количество тепла, передаваемое в 1 час через 1JH2 поверхности контакта при разности температур 1°.
При установившемся тепловом режиме имеем
откуда
Принимая
632 N (1 — Tj) = kF Д t,
At = J^}=!L>. (182)
к = 12-7-15 калIчас м2 • град,
можем определить из формулы (182) разность температур A t, которая не должна превышать 50—60°.
ЧИСЛОВЫЕ ПРИМЕРЫ
347
Если указанная проверка окажется неудовлетворительной, то необходимо увеличить поверхность F охлаждения, что может быть достигнуто выполнением корпуса редуктора ребристым. Если этого недостаточно, следует применить искусственное охлаждение. Например, установить в масляной ванне змеевик с циркулирующей в нем водой (фиг. 297).
§ 85. ЧИСЛОВЫЕ ПРИМЕРЫ
Пример 55. Рассчитать самотормозящую червячную передачу ручной лебедки по схеме фиг. 289 для подъема груза Q = 2Т, если диаметр барабана = 400 мм. Груз поднимают двое рабочих, прикладывая каждый усилие P11 = 20 кГ к рукоятке дли-егой I == 400 мм.
Решение.
1. Для самотормозящей открытой передачи следует принять К <[ 6°. Ориентируясь на табл. 51, принимаем К = 5°11'40" (q = И; Z1 = 1).
Выполняем червяк стальным (сталь Ст. 6), червячное колесо — чугунным (СЧ 12-28), обработка — фрезерованием. Коэффициент тре-еіия принимаем / = 0,1. Приведенный угол трения найдем из соот ношения
tgp/ = = " ft* 0,112 ид' = 6°24\
° * cos a cos 20° 0,94 ' 4
К. п. д.
п — —JIi_n - ^5°11'40* 0 94 - —0 94 - 0 458
1I- tga+Q') ^1"" tgll°35'40" и'У4- 0,205 и,У4 - U,4oo,
2. Вращающий момент на рукоятке
M1 = 2 • 20 • 40 = 1600 кГсм. Момент на барабане
M2 = Q = 2000 -у- = 40 000 кГсм.
Требуемое передаточное число
• _ М* — 40000 _ „ 1 ~~ M1 т] ~ 1600 - 0,458 ~ ™ш
При однозаходном червяке (Z1 = 1) число зубьев на червячном колесе Z2 = 55.
3. Определяем торцевой модуль по формуле (168):
zw1
_ у 2M2K
У Ук[о\иК фг2 '
Находим коэффициент формы зуба (см. стр. 335^ у-к = 0,465.
348
ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА
Принимаем для чугуна СЧ 12-28 Ia0L = 4,2 кГ/мм? (табл. 50). Ввиду тихоходности передачи и отсутствия перегрузок принимаем ku = 1,0.
Принимаем далее ф = 7; ке = 1,6, после чего
і У 2•400¦1O3 й _„
" У 0,463-4,2.7.1.6-55 "
4. По ГОСТ 2144-43 принимаем me = 10 л.'-і. Диаметр червячного колеса
Dn = msz2 = Ю • 57 = 570 мм,
Диаметр червяка при q = 1\
d =*= qms = 11 • 10 = 110 мм.
Расчетная длина зуба колеса
