Силы в зацепления и КПД червячных передач

КПД червячной передачи  η = ηηπ 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' = =0,06+0,12 (меньшие значения при υск  2 м/с).
 Значение 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°.