КПД червячной передачи η = η' ηπ ηp , где η' учитывает потери в зацеплении;
ηπ — в подшипниках; ηp — на размещение и разбрызгивание смазочного масла.
При ведущем червяке
При ведомом червяке
150. Формулы для определения сил в зацеплении червячной передачи
Схема распределения составляющих сил в передаче
Силы, действующие на червяк Силы, действующие на колесо
Ведущее звено |
Pа1= P2 |
P1= Pа2 |
Pr1= Pr2 |
Червяк |
|||
Колесо |
Здесь p' — угол трения. В передачах с архимедовым червяком αnS = α = 20°;
в передачах с эвольвентным и конволютным червяками
Полная сила в зацеплении:
Для передачи с чугунным колесом, работающим в паре со стальным червяком tg p' = f =0,06+0,12 (меньшие значения при υск ≥ 2 м/с).
Значение f и p' при бронзовом колесе и стальном червяке приведены в табл. 152. Меньшие значения f и p' соответствуют передачам со шлифованными червяками при твердости рабочих поверхностей витков > 45 HRC.
При расчете червячных передач с опорами качения следует принимать ηπ = 1.
Значение ηр при погружении передачи (колеса или червяка) в масло примерно на высоту зуба (витка) определяют по формуле
где υок—окружная скорость погруженного в масло элемента (колеса или червяка), м/с;
Рис. 70. График для определения КПД червячных передач
Пример. Определить КПД η'12 при ведущем червяке, если у=6°20'25" и f=0,017.
По графику (см штриховую линию) находим, что η'12≈ 0,86
v — кинематическая вязкость масла при рабочей температуре, сСт;
N— мощность, передаваемая червячным колесом, кВт;
b2—ширина обода червячного колеса, погруженного в масло, см;
если в масло погружается червяк, то вместо b2 в формулу подставляют длину рабочей части червяка b1.
По графику на рис. 70 определяют КПД червячной передачи в зависимости от у и f .
Если р' = у, то при ведомом червяке КПД η21 = 0, т.е. теоретически наступает состояние самоторможения, но практически самоторможения при вибрации не получается даже при у = 3 ... 6°.