В настоящее время различные методы расчета винтовых червячных передач можно условно разделить на четыре категории:
1. Разработано по принципу косозубых передач.
В качестве нормального модуля упругости зубчатых передач и червяков используется стандартный модуль, который является относительно зрелым и широко распространенным методом. Однако червяк изготавливается в соответствии с нормальным модулем упругости:
Во-первых, учитывается нормальный модуль упругости, но осевой модуль упругости червяка игнорируется; он утратил характеристику стандарта осевого модуля и вместо червяка превратился в косозубую передачу с углом смещения 90°.
Во-вторых, на токарном станке невозможно обработать стандартную модульную резьбу напрямую. Потому что на станке нет сменной шестерни, которую можно было бы выбрать. Если сменная шестерня будет неправильной, это легко может вызвать проблемы. В то же время, очень сложно найти две косозубые шестерни с углом пересечения 90°. Некоторые могут сказать, что можно использовать токарный станок с ЧПУ, но это уже другой вопрос. Но целые числа лучше десятичных.
2. Ортогональная косозубая передача с червячным механизмом, поддерживающая стандартный осевой модуль.
Изготовление косозубых шестерен осуществляется путем создания нестандартных зубофрез в соответствии с данными о нормальном модуле червяка. Это самый простой и распространенный метод расчета. В 1960-х годах наш завод использовал этот метод для военной продукции. Однако пара червячных передач и нестандартная зубофрезерная насадка имеют высокую себестоимость производства.
3. Метод проектирования, обеспечивающий сохранение стандартного осевого модуля червяка и выбор угла формы зуба.
Недостаток этого метода проектирования заключается в недостаточном понимании теории зацепления. Ошибочно, на основе субъективного воображения, считается, что угол зацепления всех шестерен и червяков составляет 20°. Независимо от угла осевого и нормального зацепления, кажется, что все 20° одинаковы и могут зацепляться. Это все равно что принять угол зацепления обычного прямопрофильного червяка за нормальный угол зацепления. Это распространенное и очень ошибочное представление. Повреждение косозубого колеса червячно-косозубого редуктора на шпоночном станке Чаншаского станкостроительного завода, упомянутое выше, является типичным примером дефектов продукции, вызванных методами проектирования.
4. Метод проектирования на основе принципа равного распределения базовых сечений.
Нормальное базовое сечение равно нормальному базовому сечению Mn стержня × π × cos α N равно нормальному базовому шарниру Mn1 червяка × π × cos α n1
В 1970-х годах я написал статью «Проектирование, обработка и измерение червячной передачи спирального типа» и предложил этот алгоритм, который дополнен обобщением опыта обработки косозубых передач с помощью нестандартных зубофрезерных станков и станков для нарезания пазов под шпонки в военной продукции.
(1) Основные формулы расчета метода проектирования, основанного на принципе равных основных сечений
Формула расчета модуля параметра зацепления червячной и косозубой передачи
(1)mn1=mx1cos γ 1 (Mn1 – нормальный модуль червяка)
(2)cos α n1=mn × cos α n/mn1( α N1 – угол нормального давления червяка)
(3) sin β 2j = tan γ 1 (β 2J — угол наклона спирали при обработке косозубых шестерен)
(4) Mn=mx1 (Mn — нормальный модуль зубчатой передачи, MX1 — осевой модуль червяка)
(2) Характеристики формулы
Этот метод проектирования строг в теории и прост в расчетах. Самое большое преимущество заключается в том, что следующие пять показателей соответствуют стандартным требованиям. Сейчас я поделюсь им с вами, участниками форума.
а. Принцип работы соответствует стандартам. Конструкция выполнена в соответствии с принципом равноосного базового сечения эвольвентной спиральной зубчатой передачи;
b. Червяк сохраняет стандартный осевой модуль упругости и может быть обработан на токарном станке;
c. Фрезерный станок для обработки косозубых шестерен представляет собой зубофрезерный станок со стандартным модулем, отвечающий требованиям стандартизации инструмента;
d. При механической обработке угол наклона винтовой шестерни достигает стандартного значения (уже не равного углу подъема червяка), которое получается по эвольвентному геометрическому принципу;
e. Угол формы зуба токарного инструмента для обработки червяка соответствует стандарту. Угол профиля зуба токарного инструмента — это угол подъема цилиндрического винта червячного вала γb, где γB равен нормальному углу зацепления (20°) используемой фрезы.
Дата публикации: 07.06.2022




