что такое модуль червяка
Червячные передачи
Червячные передачи применяют для передачи вращательного движения между валами, у которых угол скрещивания осей обыч¬но составляет 0 = 90° (рис.2.5.1).
Рисунок 2.5.1. Червячная передача: 1 — червяк; 2 — венец червячного колеса.
В большинстве случаев веду¬щим является червяк, т. е. короткий винт с трапецеидальной или близкой к ней резьбой.
Для облегания тела червяка венец червячного колеса имеет зубья дугообразной формы, что увеличивает длину контактных линий в зоне зацепления.
Червячная передача — это зубчато-винтовая передача, дви¬жение в которой осуществляется по принципу винтовой пары.
6.1.2 Область применения червячных передач
Червячные передачи применяют при небольших и средних мощностях, обычно не превышающих 100 кВт. Приме¬нение передач при больших мощностях неэкономично из-за срав¬нительно низкого к. п. д. и требует специальных мер для охлажде¬ния передачи во избежание сильного нагрева. Червячные передачи широко применяют в подъемно-тран¬спортных машинах, троллейбусах и особенно там, где требуется высокая кинематическая точность (делительные устройства стан¬ков, механизмы наводки и т. д.). Червячные передачи во избежание их перегрева предпочти¬тельно использовать в приводах периодического (а не непрерыв¬ного) действия.
Теги; Червячные передачи, червячный вал, венец червячный, бронзовый червяк, винтовая передача, червячная передача, винт червячый, червячная шестерня, червяк редуктора червяк, шестерни, червячный венец, колесо червячное
Червячные передачи применяют для передачи вращательного движения между валами, у которых угол скрещивания осей обыч¬но составляет 0 = 90° (рис.2.5.1).
Рисунок 2.5.1. Червячная передача: 1 — червяк; 2 — венец червячного колеса.
В большинстве случаев веду¬щим является червяк, т. е. короткий винт с трапецеидальной или близкой к ней резьбой.
Для облегания тела червяка венец червячного колеса имеет зубья дугообразной формы, что увеличивает длину контактных линий в зоне зацепления.
Червячная передача — это зубчато-винтовая передача, дви¬жение в которой осуществляется по принципу винтовой пары.
6.1.2 Область применения червячных передач
Червячные передачи применяют при небольших и средних мощностях, обычно не превышающих 100 кВт. Приме¬нение передач при больших мощностях неэкономично из-за срав¬нительно низкого к. п. д. и требует специальных мер для охлажде¬ния передачи во избежание сильного нагрева. Червячные передачи широко применяют в подъемно-тран¬спортных машинах, троллейбусах и особенно там, где требуется высокая кинематическая точность (делительные устройства стан¬ков, механизмы наводки и т. д.). Червячные передачи во избежание их перегрева предпочти¬тельно использовать в приводах периодического (а не непрерыв¬ного) действия.
6.1.3 Достоинства червячной передачи
1) Плавность и бесшум¬ность работы.
2) Компактность и сравнительно небольшая мас¬са конструкции.
3) Возможность большого редуцирования, т. е. получения больших переда¬точных чисел (в отдельных случаях в не силовых передачах до 1000).
4) Возможность получе¬ния самотормозящей передачи, т. е. допускающей передачу дви¬жения только от червяка к колесу. Самоторможение червячной передачи позволяет выполнить механизм без тормозного устрой¬ства, препятствующего обратному вращению колеса.
5) Высокая кинематическая точность.
6.1.4 Недостатки червячной передачи
1) Сравнительно низкий к. п. д. вследствие сколь¬жения витков червяка по зубьям колеса.
2) Значительное выделе¬ние теплоты в зоне зацепления червяка с колесом.
3) Необходи¬мость применения для венцов червячных колес дефицитных ан¬тифрикционных материалов.
4) Повышенное изнашивание и склонность к заеданию.
6.1.5 Классификация червячных передач
В зависимости от формы внешней поверхности червяка (рис.2.5.2) передачи бывают с цилиндрическим (а) или с глобоидным (б) червяком.
Глобоидная передача имеет повышенный к.п.д., более высо¬кую несущую способность, но сложна в изготовлении и очень чувствительна к осевому смещению червяка, вызванному изнашиванием подшипников.
1. В зависимости от направления линии витка червяка чер¬вячные передачи бывают с правым и левым направлением линии витка.
2. В зависимости от числа витков (заходов резьбы) червяка передачи бывают с одновитковым или многовитковым червяком.
Рисунок 2.5.2. Схемы червячных передач
3. В зависимости от расположения червяка относительно колеса (рис. 2.5.3) передачи бывают: с нижним (а), боковым (б) и верхним (в) червяками. Чаще всего расположение червяка диктуется условиями компоновки изделия. Нижний червяк обыч¬но применяют при окружной скорости червяка u1?5 м/с во избежание потерь на перемешивание и разбрызгивание масла.
4. В зависимости от формы винтовой поверхности резьбы цилиндрического червяка передачи бывают: с архимедовым, конволютными и эвольвентным червяками. Каждый из них требует особого способа нарезания.
Рисунок 2.3.3 Виды расположения червяка
Эвольвентным червяк представляет собой цилиндрическое косозубое колесо с эвольвентным профилем и с числом зубьев, равным числу вит¬ков червяка.
Практика показала, что при одинаковом качестве изготовле¬ния форма профиля нарезки червяка мало влияет на работоспо¬собность передачи. Выбор профиля нарезки червяка зависит от способа изготовления и связан также с формой инструмента для нарезания червячного колеса.
Наибольшее распро¬странение получили архимедовы червяки рис. 2.5.4.
Рисунок 2.5.4 Архимедов червяк
6.1.6 Основные геометрические соотношения в червячной передаче
Геометрические размеры червяка и колеса определяют по формулам, аналогичным формулам для зубчатых колес. В червячной передаче расчетным является осевой модуль червяка m, равный торцовому модулю червячного колеса. Значения расчетных модулей m выбирают из ряда: 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20 мм.
6.1.7 Основные геометрические размеры червяка (рис. 2.5.6):
Рисунок 2.5.6 Геометрические параметры червяка
угол профиля витка в осевом сечении 2а = 40°
расчетный шаг червяка 
(2.5.1),
откуда расчетный модуль 
(2.5.2),
ход витка 
(2.5.3),
где z1 — число витков червяка;
— высота головки витка червяка и зуба колеса;
— высота ножки витка червяка и зуба колеса;
— делительный диаметр червяка, т. е. диаметр такого цилиндра червяка, на котором толщина витка равна ширине впадины,
где q — число модулей в делительном диаметре червяка или коэффициент диаметра червяка.
Чтобы червяк не был слишком тонким, q увеличивают с уменьшением m. Тонкие червяки при работе получают большие прогибы, что нарушает правильность зацепления.
Значения коэффициентов диаметра червяка q выбирают из ряда: 7,1; 8,0; 9,0; 10,0; 11,2; 12,5; 14,0; 16,0; 18,0; 20,0; 22,4; 25,0.
Длина нарезанной части червяка зависит от числа витков.
6.1.8 Основные геометрические размеры червячного колеса
Рисунок 2.5.7 Геометрические параметры червячного колеса
диаметр вершин витков 
(2.5.4),
диаметр вершин витков 
(2.5.5),
делительный диаметр 
(2.5.6),
диаметр вершин зубьев 
(2.5.7),
диаметр впадин колеса 
(2.5.8)
межосевое расстояние — главный параметр червячной передачи
(2.5.9)
где 
-коэффициент смещения инструмента,
наибольший диаметр червячного колеса
(2.5.10)
Ширина венца червячного колеса зависит от числа витков червяка: В ГОСТе рекомендуются сочетания параметров z1, z2, q, m,обеспечивающие при стандартных межосевых расстояниях 
получение различных передаточных чисел u..
6.1.9 Конструктивные элементы червячной передачи
В большинстве случаев червяк изготовляют как одно целое с валом, для обеспечения жесткости червяка.
Для экономии бронзы зубчатый венец червячного колеса изготовляют отдельно от чугунного или стального диска:
1) колесо с напрессованным венцом. Эта конструкция применяется при небольшом диаметре колес в мелкосерийном производстве (рис. 2.5.8).
Рисунок 2.5.8 Колесо с напрессованным венцом
2) колесо с привернутым венцом. Такую конструкцию применяют при диметрах колеса более 400мм (рис.2.5.9)
Рисунок 2.5.9 Колесо с привернутым венцом
3) колесо с венцом, отлитым на стальном центре. Эту конструкцию применяют в серийном и массовом производстве (рис. 2.5.10)
Рисунок 2.5.10 колесо с отлитым венцом Теги; Червячные передачи, червячный вал, венец червячный, бронзовый червяк, винтовая передача, червячная передача, винт червячый, червячная шестерня, червяк редуктора червяк, шестерни, червячный венец, колесо червячное
Червячная передача. Расчет в Excel!
Червячная передача оказывается в реальной практике инженера, как ни странно, наиболее часто востребованной, смещая на второй план и зубчатую, и цепную, и ременную передачи. Причинами такого положения дел являются простота и общая итоговая дешевизна изготовления.
. червячной передачи при ее высокой компактности с возможностью получения очень большого передаточного числа, а при необходимости и обеспечения условия самоторможения.
Червячная передача работает плавно и бесшумно. Минусом червячной передачи является низкий КПД и, как следствие, нагревание (иногда достаточно сильное) при работе.
Для изготовления элементов зацепления червячной передачи нужны токарный и зубофрезерный станки. Червяк легко изготовит токарь средней квалификации, а зубофрезеровщику нужно будет нарезать всего одно червячное колесо (при изготовлении зубчатой передачи нужно нарезать шестерню и колесо). В идеале профиль, диаметр, шаг и число заходов червячной фрезы для нарезания зубьев колеса должны быть точно такими же, как и у червяка. То есть — фреза должна быть своеобразной копией червяка.
Червячные передачи бывают с цилиндрическими архимедовыми, цилиндрическими эвольвентными, цилиндрическими конволютными и вогнутыми глобоидными червяками. В этой статье будет рассмотрена получившая наиболее широкое распространение червячная передача с архимедовым червяком.
Для унификации (минимизации номенклатуры) зубонарезного инструмента и повышения взаимозаменяемости червяков и колес значения межосевых расстояний aw и номинальных значений передаточных чисел u червячных передач регламентируются ГОСТ 2144-76, а значения модулей m и коэффициентов диаметра червяка q — ГОСТ 19672–74.
Червяки традиционно изготавливают из закаленной конструкционной стали, а зубчатые венцы колес – чаще всего из бронзы или чугуна.
На рисунке ниже показано сечение червяка и червячного колеса плоскостью проходящей через центр колеса и перпендикулярной оси червяка.
Программа расчета в Excel червячной передачи.
Уважающих труд автора прошу скачать файл после подписки на анонсы статей (подписные формы — в конце статьи и наверху страницы).
Ссылка на скачивание файла программы: raschet-chervyachnoy-peredachi (xls 197KB).
Программа размещена на 6-и листах файла MS Excel.
Уникальность программы состоит в том, что она, представляя собой три независимых блока, позволяет выполнить «прямой» проектный, «обратный» проектный и «ремонтный» расчеты!
1. «Прямой» проектный расчет в Excel размещен на листе «Проект-1».
По 9-и исходным данным программа выдает 57 расчетных параметров и на листе «Проект-1 (табл.)» автоматически формирует таблицы к чертежам червяка и червячного колеса!
Пользователь выбирает режим работы передачи, расчетный ресурс, передаточное число, материал червячного колеса, вводит значения частоты вращения червяка и вращающего момента на валу червячного колеса и через мгновение получает выполненный расчет червячной передачи.
По заданным нагрузкам и скоростям рассчитываются геометрические параметры передачи.
2. «Обратный» проектный расчет червячной передачи размещен на листе «Проект-2».
По 12-и исходным данным программа рассчитывает 46 параметров и на листе «Проект-2 (табл.)» также автоматически формирует таблицы к чертежам червяка и червячного колеса!
В отличие от первого варианта расчета в данном случае пользователь может, задав основные геометрические параметры передачи, определить ее нагрузочную способность – рассчитать максимально допустимый момент на валу червячного колеса.
3. «Ремонтный» расчет передачи в Excel размещен на листе «Ремонт».
По 6-и данным, полученным в результате замеров вышедшей из строя червячной передачи, программа вычисляет 20 геометрических параметров и на листе «Ремонт(табл.)» автоматически формирует таблицы к чертежам!
Получив эти данные, можно воспользоваться расчетом «Проект-2» и определить нагрузочные возможности ремонтируемой червячной пары.
Заключение.
Из-за огромного количества параметров я не стал подробно описывать весь алгоритм расчета. Пытливый читатель легко разберется сам по формулам в ячейках.
Базы данных и справочные материалы, используемые в процессе расчетов, размещены на тех же листах Excel справа от основных таблиц, скриншоты которых представлены выше.
Обратите внимание на ячейки с примечаниями! В них находится важная и очень полезная информация.
Думаю, червячная передача станет ближе и понятнее для многих инженеров и студентов при использовании данной программы, выполняющей рутинный расчет в Excel в мгновение ока.
Вопросы, отзывы, и замечания, уважаемые читатели, оставляйте, пожалуйста, в комментариях внизу страницы.
Статьи с близкой тематикой
Отзывы
58 комментариев на «Червячная передача. Расчет в Excel!»
Полностью солидарен с Анатолием.
Благодарю Вас за интересный и познавательный
Спасибо за добрые слова.
Спасибо за Ваш труд.
Вы конкретно мне облегчили жизнь)) спасибо вам
Как получить программу расчета червячной передачи?
Очень хороший материал, спасибо Вам!
Хорошая помощь. Огромное спасибо. особенно от коллег проектировщиков. За державу не обидно, не перевелись мужики.
А почему в ремонтном расчёте нету числа заходов червяка 3?
Потому, что в таблице основных параметров червячных передач в старой редакции ГОСТ 2144 z1=1;2;4.
Я Вам очень благодарен. При ремонтах возникает много вопросов при нестандартных межосевых расстояниях, а Ваша программа все это добросовестно считает.
Огромное спасибо!Очень существенно ускоряет расчет при ремонтах редукторов.
Благодарю за Ваш труд.
Вопрос: Возможен-ли в данной программе расчет глобоидного червяка?
Если «Да», то прошу выложить пример.
Георгий, программа писалась для Архимедова червяка. Глобоидный «в жизни» встречал, но никогда не приходилось проектировать.
Очень хорошая программа. А как можно скачать или получить программу для расчета цилиндрической червячной передачи с эвольвентным червяком?
У меня нет программы для расчета цилиндрической червячной передачи с эвольвентным червяком (ни разу за 30 лет не понадобилась).
Мне очень помогли ваши программы. Спасибо вам огромное!
Показывается. Смотрите п.33 и п.38 результатов расчета по алгоритму №1 и п.21, п.26 по алгоритму №2.
Добрый день, Александр, я вам очень благодарна за созданный вами сайт, надеюсь применить в своей работе
Екатерина, желаю Вам удачи.
А где же ссылка на скачивание?((
На месте. Не внимательно читаете.
На страницах «Ремонт»
расширте модули мелкие до 0.5
Здравствуйте! Наткнулась на Ваш блог случайно. Спасибо за Вашу работу. Все очень доступно и понятно. В «Ремонтном варианте расчета червячной передачи» забито в основном использованное число заходов z=1, z=2, z=4. На готовом червяке z=3. имеется разваленное колесо. Его надо изготовить. Можно добавить z=3?
Я выше в комментариях уже отвечал почему нет z1=3. «Потому, что в таблице основных параметров червячных передач в старой редакции ГОСТ 2144 z1=1;2;4.»
Добавить z1=3 можно, но на это нужно потратить несколько часов с тестированием. Я посмотрел, быстро не получится.
Спасибо что разъяснили. Процветания Вам на радость нам
Спасибо! И алгоритм расчета в екселе можно получить это здорово, экономит много времени.
А то в GearTrax нихрена не разобрать.
Здравствуйте, Вы можете сделать расчет червячной передачи с червяками двойного шага (с переменной толщиной зуба)?
Никогда не делал. Как такое в ПЕРЕДАЧЕ может быть? Колесо тоже с разным шагом? Может, это не передача, а что-то типа шнека?
Буржуи широко применяют как беззазорные точные передачи. К как я полагаю, у одной стороны зуба один шаг, а у другой стороны свой шаг и получается разная толщина зуба. Люфт выбирается осевым перемещением и фиксацией (осевой) червяка.
Колесо обычное. Довольно логично.
Валерий, пришлите ссылку на «буржуйскую» беззазорную червячную передачу с разными шагами.
Валерий, шаг у червяка один!
Ширина канавок (ширина зубьев) плавно изменяется по длине червяка.
Сумма: ширина впадины + ширина канавки на делительном диаметре = const!
При этом осевым перемещением червяка, действительно, можно выбрать зазор в зацеплении до нуля.
Александр, реально ли в вашей программе расчета реализовать модули меньше чем 1, было бы интересно, так как занимаюсь приборостроением, там модули редко превышают 1, часто меньше 0,8. Благодарю за проделанную работу.
Ну вообще-то в моей программе модули с 0.8 и начинаются.
Если меньше 0.8, то нужно переделать таблицы БАЗ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТОВ, которые написаны под ГОСТированные значения модулей, межосевых расстояний и т.д.
Добрый день, прошу прощения, но я скачаю вашу программу без подписки, просто у меня полетело червячное колесо привода колес на газонокосилке, надо ремонтироваться, а старая программа расчета и моделирования от мехсофт устанавливается только на ХР.
Автору огромная благодарность за программу. Без нее у нас не скоро бы получилось «зачертежить» ремонтную червячную пару.
При вводе хода червяка выдает дату. 5-5.01.1900, 5.5-5.05.2018. Офис 2010
Извиняюсь, имеется в виду ремонт. Таблица 3.
Снимите защиту с листа (пароля нет): Сервис — защита.
Измените формат ячейки с даты на числовой.
Верните защиту, чтобы не стереть по ошибке формулы.
Здравствуйте! имею в наличии колесо от привода спидометра на нем 29 зубьев, по нему требуется изготовить червяк 3 d модель, нужен расчет (старый утерян), у старого число заходов 9. В программе больше 4 нельзя выставить. Подскажите пожалуйста как еще можно посчитать может какая методичка есть для нестандартных червячных пар? Заранее спасибо
Напишите модуль и межосевое расстояние передачи. Без этого не посчитать. Или обратитесь к расчетной библиотеке программы КОМПАС, если есть возможность.
Александр, здравствуйте. Спасибо огромное за Ваши Труды. Подскажите пожалуйста по какой методике/учебнику реализован расчет допускаемых напряжений? Заранее спасибо.
Ильнур, добрый день.
Я уже и не помню. Прочностной расчет есть в любом учебнике по ДЕТАЛЯМ МАШИН.
Вот открыл КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН, С.А. Чернавский и др., Москва, Машиностроение, 1988 на 66 странице таблица механических характеристик материалов с точно такими же значениями, как в моих программах.
Большое спасибо, захотелось добавить новый материал, при разборе формул увидел что доп напряжения в некоторых случаях рассчитаны по формулам типа 200-34*(скорость скольжения). Поскольку значения немного отличаются от данных в Анурьеве предположил о существовании неких методик и формул, ранее не встречавшихся, похоже вы сами вывели эти формулы на основе табличных данных). Решено методом наименьших квадратов?
Да, иногда меняю табличные значения на формулы, но, думаю, не в этот раз. Откуда что брал уже, конечно, точно не скажу, но поиск в Google сразу вывел на похожие формулы: nizrp.narod.ru/chervyachnpered.pdf (табл.3)
Спасибо у вас замечательные программы
Здравствуйте, спасибо огромное вам за ваш титанический труд.
Помогите не могу разобраться при сравнении ваших расчетов по контактным и изгибающим напряжениям с Анурьевым (том 2 стр 645, условный угол обхвата у меня = 1,82 (может ошибся, поправьте)) по изгибающим получаются схожие значения (=26 Мпа по Анурьеву), а вот в контактных кардинальное отличие (=4,5 Мпа), почему так?
Прошу вашей помощи в данном вопросе, заранее благодарен)
>> условный угол обхвата у меня = 1,82
Вы в радианах угол считаете?
1,82 рад = 104,3 градуса.
>> зачем Компас запрашивает Т1
Это вопрос скорее к авторам Компаса. В принципе можно Т2 легко пересчитать, зная Т1, кпд и передаточное число передачи. Что, видимо, Компас и делает.
Значение 1,82 угла обхвата это то значение которое я подставляю в формулу в Анурьеве, если оно у меня правильное тогда не пойму почему у меня так сильно разнятся значение с вашими по контактным напряжениям и я хотел бы вас попросить проверить меня и обьяснить где я неправ.
Если Компас так и делает почему опять же получается такая большая разница с вами? А Компасом вы видимо не пользуетесь, чтобы сравнить?
PS: В скобках мои полученные значения (думаю и так понятно)
В Анурьеве что-то не то с формулой или с единицами измерения. Найти ошибку сложно, т.к. не известна размерность коэффициента 500.
Более сложная формула в программе из статьи для рассматриваемого примера дает:
Формула из учебника КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН Чернавского и др., на который кстати ссылается Анурьев, для тех же исходных данных дает близкий результат:
В Компасе: σH=256,9 МПа.
Где у Вас Компас запрашивает Т1 — не знаю. Тmax — крутящий момент на червячном колесе.
Спасибо вам большое за разьяснения.
Видимо в Анурьеве закралась ошибка, потому как пробовал считать по другим книгам там примерно близкие с вашими значения получаются.
А в Компасе узнавал у поддержки, сказали что в моей версии описка в исходных данных, со следующих ее исправили.
А у вас случаем нету подобных расчетов по напряжениям для зубчатых передач?
По напряжениям для зубчатых передач у меня есть упрощенный расчет для узкого диапазона стальных колес и второй более универсальный расчет для реечных передач, который использую и для обычных цилиндрических.