Для изготовления червячных колес и червяков (а при серийном производстве и корпусов) требуются сложный инструмент и оборудование,
поэтому геометрические параметры передач и их элементов стандартизованы. Так,
для передач стандартизуются межосевые расстояния Aw и номинальные передаточные числа u.
При проектировании червячных редукторов величины Aw следует выбирать из следующих рядов по ГОСТ 2144—76:
1- й ряд (предпочтительный): 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500 мм;
2- й ряд: 140, 180, 225, 280, 355, 450 мм.
Этим же стандартом регламентированы и ряды номинальных передаточных чисел червячных передач:
1- й ряд (предпочтительный): 8, 10, 12,5, 16,20,25,31,5, 40, 50, 63,80;
2- й ряд: 9, 11,2, 14, 18, 22,4, 28, 35,5, 45, 56, 71.
Геометрия червяка.
Важнейшими геометрическими параметрами червяка являются:
расчетный шаг р1 — расстояние между ближайшими одноименными профилями, измеренное на делительном цилиндре;
ход витка рz1 — расстояние между одноименными профилями одного витка, измеренное на делительном цилиндре: рz1 = p1z1= πmz1;
делительный диаметр d1.
Основное геометрическое соотношение для червяка имеет вид
tg Y = pz1/(πd1).
В целях унификации зуборезного инструмента в ГОСТ 19036—81 (соответствующем CT СЭВ 266—76) стандартизованы контуры витков исходного
(определяющего стандартные размеры витков и форму главных поверхностей витков червяка) и исходного производящего
(некоторого воображаемого червяка, образующего стандартные размеры зубьев и стандартную форму их главных поверхностей у
обрабатываемого колеса) червяков основных видов. Важнейшими параметрами являются: угол профиля α = 20°,
коэффициент высоты витка h = 2,2 (для эвольвентных червяков h = 2,0 + 0,2 cos Y), коэффициент
высоты головки ha = 1,0,
коэффициент расчетной толщины витка s = 0,5π = 1,571.
Значения соответствующих размеров исходного и исходного производящего червяков получают умножением коэффициентов параметра на модуль.
Для удобства геометрических расчетов введен коэффициент диаметра червяка q = di/m.
Основные геометрические параметры червяка.
Делительный диаметр: d1 = qm;
Начальный диаметр: dw1 = (q + 2x)m;
Диаметр вершин: da1 = d1 + 2m;
Диаметр впадин: df1 = d1 - 2.4m;
Угол подъема делительный: tg Y = z1/q;
Геометрия червячных колес.
Особенности геометрии червячного колеса заключаются в следующем:
боковые поверхности его зубьев образуются инструментом, режущие кромки которого в станочном зацеплении воспроизводят в
пространстве исходный производящий червяк, соответствующий сопряжонному с данным колесом рабочему червяку;
делительные цилиндры исходного производящего червяка и нарезаемого червячного колеса могут не касаться, при этом колесо образуется со смещением,
определяемым коэффициентом смещения червяка х; коэффициент х ограничивается по условиям подрезания или заострения зубьев червячного колеса значениями ±1.
Основные геометрические параметры червячного колеса.
Коэффициент смещения червяка х = Aw/m-0.5(z2 + q)
Делительный диаметр: d2 = mz2;
Диаметр вершин: da2 = d2 + 2m + 2xm;
Диаметр впадин: df2 = d2 - 2.4m + 2xm;
Способы определения размеров поля зацепления и длин контактных линий в различных фазах зацепления приведены в специальной литературе.
Кроме передач со стандартными (по ГОСТ 19036—73) параметрами исходного и исходного производящего червяков в специальных редукторах и передачах
применяют передачи с нестандартными параметрами. Например, в передачах с α < 15° уменьшается нормальное усилие в контакте по сравнению со стандартной
передачей за счет как уменьшения угла профиля, так и увеличения коэффициента перекрытия. Для повышения износостойкости можно применять передачи, у которых
Sai < 0,5р1 например, при Sai = (0,37 ... 0,43) p1 в зависимости от передаточного числа редуктора, что позволяет повысить износостойкость на 40—60 %.
В некоторых случаях можно изменять и другие геометрические параметры исходного и исходного производящего червяков, например коэффициент высоты головки ha,
коэффициент высоты витка h и др.