Определение действительной скорости скольжения

Действительная скорость скольжения V_s (м/с) (рис. 5.3, а) направлена по касательной к линии витка червяка и определяется по формуле

V_s = V₁ / cos γ, (5.16)

где V₁ – окружная скорость червяка (м/с),

V₁= π ∙d₁ ∙ n₁ /(60 ∙ 1 000), (5.17)

причём делительный диаметр червяка вычисляется как d₁ = m ∙ q (здесь размерность d₁и m – мм; n₁ – об/мин); γ – угол подъёма винтовой линии червяка, величина которого вычисляется по формуле γ = arctg(Z₁ / q).

Значения угла подъёма винтовой линии червяка γ приведёны в табл. 5.5.

Таблица 5.5

Значения угла подъёма винтовой линии червяка γ

а

б

Рис. 3. Скольжение в червячной передаче:

а – определение скорости скольжения;

б – расположение контактных линий скорости скольжения на зубе колеса

Жидкостное трение между витками червяка и зубьями колеса препятствует заеданию и износу. Обеспечить такое трение в зоне контакта в состоянии только клиновидный зазор в направлении вектора скорости скольжения в зоне контакта. При скольжении поверхностей вдоль линий контакта масляный слой образовываться не может. На рис. 5.3, б цифрами 1–3 показаны последовательные положения контактных линий в процессе зацепления и направления скорости скольжения в характерных точках. Неблагоприятная для работы зона, в которой направление скорости скольжения почти совпадает с направлением контактных линий, заштрихована. Благоприятной для контакта с витком червяка зоной зуба является его часть со стороны выхода червяка из зацепления. Скорость скольжения V_s здесь имеет значительную составляющую V_s¢, перпендикулярную линии контакта, и условия образования масляного слоя самые оптимальные. Следует отметить, что повышенную несущую способность червячных передач с нелинейчатыми червяками определяет, в частности, то обстоятельство, что контактные линии расположены в них так, что при любом положении в процессе зацепления витка червяка с зубом колеса наблюдается значительная составляющая V_s¢.