55. Типы   червяков,   технология изготовления   червяков и червячных  колес.

По форме внешней поверхности червяки разде­ляют на цилиндрические, глобоидные и тороидные. Наиболь­шее применение находят цилиндрические как более простые в изготовлении и обеспечивающие достаточно высокую нагру­зочную способность.

Червячные колеса изготовляют инструментом, являющим­ся в основном копией червяка. По форме боковой по­верхности витка червяки разделяют на архимедовы (обозначение ZA), конволютные (ZN), эвольвентные (ZJ), с поверхностью витка, образованной конусом (ZK), и с вогну­тым профилем витка (ZT).

В условиях  мелкосерийного производства применяют ар­химедовы и конволютные червяки. Витки архимедовых чер­вяков   имеют   прямолинейный   профиль   в   осевом   сечении, в торцовом сечении витки очерчены архимедовой  спиралью (а, г). Витки конволютных червяков имеют прямоли­нейный профиль в сечении, нор­мальном к направлению витка, что очень важно при шлифова­нии червяка.  В торцовом сече­нии витки очерчены удлиненной эвольвентой (б, д). На­резание архимедовых и конво­лютных червяков выполняют на универсальных   токарно-винторезных станках. Для шлифова­ния архимедовых червяков тре­буется круг, очерченный слож­ной кривой в осевом сечении, что ограничивает  их примене­ние. Шлифование конволютных червяков конусными кругами с прямолинейными    образующи­ми  на  обычных  резьбошлифовальных станках приводит к небольшому искривлению прямолинейного профиля витка, поэтому такие червяки называ­ют «нелинейчатыми». Червячные фрезы для нарезания чер­вячных колес шлифуют тем же способом, поэтому получают правильное зацепление.

Эвольвентные червяки представляют собой косозубые коле­са с малым числом зубьев и очень большим углом наклона зубьев (в, е). Профиль зуба в торцовом сечении очер­чен эвольвентой. Эвольвентные червяки шлифуют плоской стороной шлифовального круга, что существенно упрощает их изготовление. Червяки с вогнутым профилем витка шлифуют кругом с торовой рабочей поверхностью.

56. Скольжение в  червячной передаче   (скорость  скольжения), КПД  червячной передачи  вывод  формулы,   анализ расчетной зависимости  и  способы повышения  КПД.

Для червячных передач характерна большая скорость сколь­жения V_ск витков червяка по зубьям червячного колеса и не­благоприятное направление вектора скорости скольжения от­носительно линии контакта:

Окружная скорость на начальном диаметре червяка:

Окружная скорость на делительном диаметре колеса:

Скорость скольжения направлена вдоль витка червяка:

Условием отсутствия заедания и интенсивного износа явля­ется существование режима жидкостного трения между вит­ками червяка и зубьями колеса. Это условие выполняется при существовании в зоне контакта клиновидного зазора в направ­лении вектора скорости скольжения (взаимного перемещения трущихся поверхностей). При скольжении поверхностей вдоль линии контакта масляный клин образоваться не может.

В отличие от зубчатых передач в червячных передачах часть поверхности зуба колеса имеет зону, в которой скольже­ние происходит вдоль контактных линий. На рис. цифра­ми 1, 2 к 3 отмечены последовательные положения контакт­ных линий в процессе зацепления и направления скорости скольжения V_ск в некоторых точках. Зона, в которой направле­ние V_ск почти совпадает с направлением контактных линий, заштрихована.

Неблагоприятное направление вектора скорости скольже­ния является причиной низкого КПД червячного зацепления η₃. КПД червячного зацепления определяют аналогично КПД резьбовой пары, которая по кинематическим свойствам анало­гична червячной передаче:

где φ₁ — приведенный угол трения, уменьшающийся с увели­чением скорости скольжения, так как при этом улучшаются условия образования масляного слоя и режима жидкостного трения. С увеличением числа заходов червяка z₁ возрастает угол γ_ω, и, как следствие, КПД передачи, но уменьшается пере­даточное число.