Геометрических параметров

Червячное колесо – это косозубое цилиндрическое колесо, имеющее вогнутый зубчатый венец, позволяющий охватывать червяк на дуге с центральным углом 2β (рисунок 6). Угол подъема винтовой линии червяка равен углу наклона зубьев червячного колеса.

Материал зубьев червячного колеса должен обладать антифрикционными свойствами, так как движение передается за счет скольжения витков червяка по зубьям колеса. Причем, чем больше скорость относительного скольжения, тем больше содержание олова в бронзе, тем она дороже.

С целью экономии дорогостоящих цветных металлов червячные колесаделают составными: центральную часть колеса изготавливают из серого чугуна или стали, а зубчатый венец – из цветного металла (рисунок 7).

Рисунок 6 – Эскиз червячной передачи	Рисунок 7 – Червячный редуктор с нижним расположением червяка

В условиях мелкосерийного и единичного производства соединение венца с центром колеса выполняют по посадке с гарантированным натягом.

В массовом производстве экономически выгоднее соединять зубчатые венцы с центральными частями колес методом центробежного литья. При этом снижаются требования к точности изготовления центра колеса (он может быть изготовлен обработкой резанием или литьем) и не требуется пресс для насадки венца на центр колеса. Технология изготовления такова: разогретый до 700…800^оС центр колеса закладывают в металлическую форму-центрифугу, подогревают ее до 150…200^оС и заливают жидкую бронзу во вращающуюся форму. После затвердевания бронзы между венцом и центром колеса возникает натяг [2, с. 53].

На рисунке 8 показана конструкция колеса, изготавливаемого в условиях мелкосерийного производства. Такие колеса изготавливают при диаметре не более 300 мм. Червячные колеса этой конструкции могут быть успешно применены в нереверсивных передачах, когда колесо вращается в одном направлении и осевая нагрузка, действующая на зуб колеса, не меняет своего направления.

Рисунок 8 – Конструкция червячного колеса, собираемого с помощью

посадки с гарантированным натягом

Независимо от способа сборки червячного колеса соединение венца с центром должно обеспечивать передачу значительного вращающего момента и сравнительно небольшого осевого усилия.

Колесо должно быть так установлено на вал, чтобы осевая сила была направлена на бортик высотой h и шириной t. Бортик на центре колеса можно и не выполнять, но в этом случае посадка венца на центр колеса должна быть плотнее.

бортик конструируют в функции ширины зубчатого венца b_W2 [1, с. 79]:

t = 0,15^. b_W2; h = 0,8^. t.

Минимальную толщину зубчатого венца S вычисляют в зависимости от модуля m зацепления (таблица 4).

Таблица 4

Толщина зубчатого венца червячного колеса [3, c. 151]

m, мм	1,5	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0	> 6.0
S, мм	3,5. m	3,2. m	3,0. m	2,8 .m	2,5. m	2,4. m	2,1. m

После посадки венца-бандажа на центр колеса для исключения относительного проворачивания и повышения надежности соединения венца и центра колеса (диаметр D) устанавливают три винта под углом 120^о. После завинчивания головки винтов спиливают. Размеры винтов вычисляют в функции толщины зубчатого венца [3, с. 151]: d _B = (0,6…0,7)^. S; L _B = (2…3)^. d _B.

Размер фаски на зубчатом венце также зависит от величины модуля зацепления m: f = 0,5 ^. m [2, c. 52].

Плотность посадки зубчатого венца на центр колеса зависит от величины передаваемых нагрузок: чем больше нагрузки, чем больше натяг. Сочетание полей допусков может быть таким: Н 7/ n 6, Н 7/ p 6, H 7/ r 6, H 7/ s 6 (в порядке увеличения натяга).

Длину ступицы колеса выполняют либо равной ширине зубчатого венца, либо большей длины, причем выступающей в сторону одного торца. Редко, в одноступенчатых редукторах, ступицу делают симметрично выступающей в обе стороны. Диаметр и длину ступицы вычисляют в функции посадочного диаметра вала d _B [3, c. 151]:

а) наружный диаметр стальной ступицы d _СТ = 1,5 d _B

б) то же чугунной ступицы d _СТ = 1,6 d _B

в) длина ступицы: L _СТ = ( 1,4…1,8) d _B

Толщину обода зубчатого венца рассчитывают через модуль [1, c. 79]:

S = 2^. m + 0,05 ^.b_w.

Толщину обода центра колеса – по формуле [3, c. 52]: S₀ = S ^. (1,2…1,3).

Толщину диска «С» вычисляют согласно [3, c. 52]: С = (1,2…1,3) S₀

Диаметр окружности, на которой расположены центры отверстий в диске колеса: D _ОТВ = 0,5 ^. (d ₁ + d _СТ).

Для облегчения колеса в его диске делают 4…6 отверстий диаметром [3, c.151]: d _ОТВ = 0,25^.(d ₁ – d _СТ)

Острые кромки на торцах ступицы притупляют фасками, размеры которых зависят от величины посадочного диаметра ступицы (таблица 5)

Таблица 5

Размеры фасок f на ступице червячного колеса [1, c. 69]

dB, мм	20…30	30…40	40…50	50…80	80…120	120…150	150…250
f, мм	1,0	1,2	1,6	2,0	2,5	3,0	4,0