Проектирование червяков и червячных колёс

Для конструирования червячной передачи определяют модуль m , число витков червяка Z1 и число зубьев червячного колеса Z2. Модуль для силовых червячных передач определяют из расчёта зацеплений на контакт и изгибную прочность, для кинематических механизмов величина модуля определяется из конструктивных соображений. Коэффициент диаметра червяка выбирают из стандартного ряда q=6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25. При этом малые значения q= 6,3; 8; 10 выбирают для быстроходных передач, а большие q= 12,5; 16; 20; 25 в мелкомодульных передачах для повышения жёсткости червяка. Диаметр гладкой части вала-червяка выбирают таким, чтобы можно было обеспечить свободный выход инструмента при нарезании витков. Нарезная часть изготавливается с фасками, под углом в 20⁰. Жёсткость червяка является главным требованием при его проектировании. В связи с этим расстояние между опорами вала червяка задают минимальным.

Червячные колёса в малогабаритных передачах делают монолитными (рис. 9.4, а). Наибольший диаметр червячного колеса задаётся формулой (4.32), а угол охвата червяком колеса задают в зависимости от механизма: для силового 2d =70¸ 120⁰ , а для отсчетных устройств 2d =22¸ 30⁰. Ширина зубчатого венца червячного колеса зависит от d_н . Выбирают b₂£0,67d_н при Z₁ =1.2 и b₂£0,67d_н при Z₁ =4. В конструкции колеса делают отверстия от 4 ¸ 8 для снижения их веса. Размер проточек в червячных колёсах выбирается аналогично конструкции зубчатых колёс.

Способ соединения червячного колеса с валом зависит от величины передаваемого вращающего момента.

При малых значениях момента, соединение осуществляют с помощью штифта, а для сильнонагруженных механизмов соединение с валом выполняется посредством шпонки или шлицов. Червячные колёса большого диаметра делают составными (рис. 9.4 б, в).

Рис. 9.4. Конструкция элементов червячного колеса

Зубчатый венец изготавливают из бронзы или латуни соединяют со стальной втулкой, этим достигается экономия цветных металлов, а изделие становится более технологичным и дешевым. При этом бронзовый обод насаживается с сильным натягом H7/r6 или H7/S6 на стальную заготовкуВ стык устанавливаются для повышения прочности составного колеса цилиндрические штифты или установочные винты (Рис. 9.4, в). Размеры деталей червячной передачи определяются размерами, получаемыми из расчёта зацепления на прочность, а для кинематических передач размеры выбирают часто из конструктивных соображений. Для легконагруженных кинематических передач колёса могут изготавливаться с пружинами такими, как для обычной зубчатой передачи. Такие колёса часто изготавливают из латуней ЛС59-1 (ГОСТ 15527-70) или полиамидов (ГОСТ 10589-87).