Коротко
Передаточное отношение, скольжение, КПД, нагрев и условия самоторможения.
Назначение и физический смысл
Передаточное отношение, скольжение, КПД, нагрев и условия самоторможения. В расчёте сначала определяют функцию элемента и реальную силовую схему, а уже затем выбирают стандартный типоразмер.
Основные параметры
Ключевые параметры нельзя рассматривать по отдельности: геометрия, материал, жёсткость, трение, посадки и режим нагружения влияют друг на друга. Поэтому окончательный выбор выполняют итерационно.
Практические ограничения
После расчёта проверяют технологичность изготовления и монтажа, возможность контроля, температурный режим, смазку, ресурс и взаимодействие с соседними деталями.
Порядок инженерной проверки
| Этап | Что проверяют |
|---|---|
| 1. Нагрузка | Силы, момент, цикличность, пики и направление |
| 2. Геометрия | Размеры, сечения, посадки, концентраторы |
| 3. Материал | Прочность, жёсткость, износ, температура |
| 4. Монтаж | Собираемость, регулировка, смазка и контроль |
Таблицу можно прокручивать по горизонтали →
i = z2/z1Базовая зависимость; окончательный расчёт выполняют по нормативу для конкретной конструкции.Что фиксировать в расчёте
- Исходные нагрузки и коэффициенты режима.
- Принятую геометрию и стандартный типоразмер.
- Материал и допускаемые характеристики.
- Монтажные посадки, зазоры и регулировки.
- Результаты проверок по основным предельным состояниям.
- Ссылку на применённый стандарт или каталог.
Нормативная и первичная база
Червячная передача связывает червяк и червячное колесо на скрещивающихся осях. Она позволяет получить значительное снижение скорости в одной ступени, однако отношение, потери и способность удерживать нагрузку описывают разные свойства механизма.
Считать заходы правильно
При ведущем червяке передаточное отношение равно числу зубьев колеса, делённому на число заходов червяка. Заход — отдельная винтовая линия; его нельзя заменить числом видимых витков на длине детали. KHK поясняет, что за один оборот однозаходный червяк перемещает колесо на один зуб, двухзаходный — на два. При подборе учитывают также модуль, угол подъёма, направление линии и геометрию сопряжённого колеса. Даже совпадение модуля не позволяет произвольно соединять червяк с любым колесом. Сначала проверяют предусмотренную изготовителем парность компонентов и условия их установки.
Отделить отношение от эффективности
Кинематическое отношение не содержит коэффициента трения. Потери зависят от скольжения, материалов, смазки, скорости, нагрузки и температуры, поэтому КПД выбирают для конкретного исполнения и режима. Большое отношение не служит достаточным доказательством самоторможения. Возможность обратного хода проверяют отдельно, включая вибрацию и изменение условий трения. SEW-EURODRIVE запрещает использовать самоторможение своих цилиндрическо-червячных редукторов как единственную функцию безопасности подъёмного механизма. Если удержание является рабочим требованием, его согласуют с изготовителем и предусматривают подходящее устройство удержания. Для оценки нагрева нужны потери мощности и условия отвода тепла, а не только обороты выхода.
Получить исходные данные для выбора
В примере червяк имеет два захода, колесо — 40 зубьев, входная скорость равна 1200 об/мин. Отношение составляет 20, скорость колеса — 60 об/мин. При одном заходе с тем же числом зубьев отношение было бы 40, но такая замена потребует согласованного колеса, а не только нового значения в калькуляторе. Полученный результат характеризует среднюю кинематику исправной пары. Он не определяет выходной момент без входной мощности и КПД. Для предварительного выбора дополнительно записывают длительность работы, пуски, реверсы, температуру среды и допустимое положение монтажа. После этого проверяют механическую и тепловую допустимость конкретного изделия. Отдельно рассматривают осевые силы и возможности опор воспринимать их при обоих направлениях вращения. Паспортное ограничение момента проверяют для выбранной скорости и продолжительности работы.
Расчётный пример
Исходные данные: z1=2 захода; z2=40 зубьев; n1=1200 об/мин; червяк ведущий.
Формулы: i=z2/z1
n2=n1/i
Результаты: i=20; n2=60 об/мин.
Единицы: об/мин; безразмерное отношение.
| Параметр | Значение или условие |
|---|---|
| Заходы червяка | 2 |
| Отношение | 20 |
| Скорость колеса | 60 об/мин |
Таблицу можно прокручивать по горизонтали →
Границы применимости
Расчёт не определяет КПД, самоторможение, допустимую нагрузку или температуру.