Конструкция и расчет геометрии червяка

Червяк – это винт. Червяк изготовляют из сталей 45 или 40Х с термообработкой витков до твердости их поверхностей > 45HRC. Стандартные червяки бывают одно-, двух- и четырехзаходные.

В общем случае червяки имеют несколько участков (рисунок 15):

· хвостовой участок, на который надевают полумуфту для соединения червяка с электродвигателем; диаметр этого участка d _ХВ;

· участок под уплотнение, которым изолируют подшипниковый узел червяка; диаметр этого участка d _УП;

· участок под подшипник (цапфа или шип), на который надевают подшипник; диаметр этого участка d _ПК;

· промежуточный участок вала: между подшипником и нарезанной частью червяка; диаметр этого участка d _В;

· следующий участок – это собственно червяк, т.е. нарезанная часть вала-червяка;

· промежуточный участок вала: между подшипником и нарезанной частью червяка; диаметр этого участка d _В;

· участок под подшипник (цапфа или шип), на который надевают подшипник; диаметр этого участка d _ПК.

Размеры участков вала-червяка (рисунок 15) определяют так:

диаметр и длину хвостовой части червяка согласуют с диаметром стандартной муфты, при помощи которой соединяют червяк с электродвигателем;

Рисунок 15 – Конструкция червяка

диаметр вала под уплотнение d _УП назначают на 4…5 мм больше, чем под полумуфту, чтобы образовать ступень на валу для упора насаживаемой на хвостовик полумуфты. Длину этого участка выполняют равной L_УП = 1,5^. d _УП. (Изменение длины L_УП возможно после конструирования корпусных деталей редуктора);

участки вала под подшипники конструируют диаметром, равным внутреннему посадочному диаметру подшипника и длиной, на 2…3 мм большей, чем ширина кольца подшипника, для снятия фаски на валу:

L_ПК = В_ПК + (2…3) мм;

диаметры нарезанной части червяка известны из расчета его геометрии.

На цилиндре выступов червяка снимают фаску с обоих торцов под углом 20^о размером 0,8^. m [1, с. 81]. Диаметры соседних участков d _B должны обеспечивать свободный выход режущего инструмента при нарезании витков червяка и демонтаж подшипников с вала. Длину нарезанной части и расстояние между опорами червяка L₂ (рисунок 15) определяют по эскизной компоновке передачи.

Конструкция всех остальных участков вала-червяка определяется соотношением диаметра впадин червяка и диаметром под подшипники его опор. Поэтому окончательное конструирование вала-червяка возможно только после проверочного расчета подшипников червяка на долговечность и червяка – на изгибную жесткость и усталостную прочность. Методика конструирования ступеней червяка та же, что и при конструировании любого вала: ступени выполняют, в среднем, 4…5 мм по диаметру.