Червячная передача. Расчет в Excel!

Опубликовано 05 Окт 2014
Рубрика: Механика | 39 комментариев



Червячная пара и барельеф АрхимедаЧервячная 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.

Червячная передача с основными размерами

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».

Расчет в Excel червячной передачи - 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!

Таблицы к чертежам червяка и 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».

Расчет в Excel червячной передачи - проект-1

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».

Расчет в Excel червячной передачи - 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.

Другие статьи автора блога

На главную


Введите Ваш e-mail:

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

39 комментариев на «Червячная передача. Расчет в Excel!»

  1. Анатолий 06 Окт 2014 06:08

    Спасибо! Большая благодарность за непрекращающиеся уроки по Excel , глубину раскрытия предметов исследований , научную любознательность.

  2. Герман 06 Окт 2014 15:29

    Полностью солидарен с Анатолием.

    Благодарю Вас за интересный и познавательный

    материал.

    Всего наилучшего.

    С уважением

  3. Александр Воробьев 06 Окт 2014 20:10

    Спасибо за добрые слова.

  4. Юрий 07 Окт 2014 23:23

    Спасибо за Ваш труд.

  5. Тимур 02 Янв 2015 10:37

    Вы конкретно мне облегчили жизнь)) спасибо вам

  6. Владимир 16 Мар 2015 15:27

    Как получить программу расчета червячной передачи?

  7. Александр Воробьев 16 Мар 2015 20:54

    Получить программу можно, прислав ЛЮБУЮ сумму денег на кошелек WebMoney: R377458087550 или бесплатно, скачав с сайта. (Прочтите внимательней статью :) .)

  8. Тарас 22 Мар 2015 22:18

    Очень хороший материал, спасибо Вам!

  9. Станислав 15 Авг 2015 17:25

    Прекрасная работа ,существенно облегчает разработки

    Спасибо !

  10. Тимонтий 07 Сен 2015 14:42

    Хорошая помощь. Огромное спасибо!!! особенно от коллег проектировщиков. За державу не обидно, не перевелись мужики.

  11. Николай 16 Сен 2015 18:37

    А почему в ремонтном расчёте нету числа заходов червяка 3?

  12. Александр Воробьев 16 Сен 2015 19:46

    Потому, что в таблице основных параметров червячных передач в старой редакции ГОСТ 2144 z1=1;2;4.

  13. KONAN 23 Сен 2015 00:17

    Я Вам очень благодарен. При ремонтах возникает много вопросов при нестандартных межосевых расстояниях, а Ваша программа все это добросовестно считает.

  14. Александр 20 Окт 2015 18:02

    Спасибо и УСПЕХОВ!

  15. ivan 13 Ноя 2015 16:28

    Огромное спасибо!Очень существенно ускоряет расчет при ремонтах редукторов.

  16. Георгий 22 Янв 2016 14:43

    Благодарю за Ваш труд.

    Вопрос: Возможен-ли в данной программе расчет глобоидного червяка?

    Если «Да», то прошу выложить пример.

  17. Александр Воробьев 23 Янв 2016 12:37

    Георгий, программа писалась для Архимедова червяка. Глобоидный «в жизни» встречал, но никогда не приходилось проектировать.

  18. Юрий 17 Мар 2016 12:34

    Очень хорошая программа. А как можно скачать или получить программу для расчета цилиндрической червячной передачи с эвольвентным червяком?

    Спасибо.

  19. Александр Воробьев 17 Мар 2016 19:19

    У меня нет программы для расчета цилиндрической червячной передачи с эвольвентным червяком (ни разу за 30 лет не понадобилась).

    Хотите заказать?

  20. Андрей 29 Мар 2016 10:59

    Мне очень помогли ваши программы. Спасибо вам огромное!

  21. Константин 23 Июн 2016 19:36

    Пробую рассчитать передачу в вашей программе и на компьютере в специальном приложении к инженерной программе с одинаковыми параметрами. По результатам инженерной программы мне показывает разрушение и превышение допустимых напряжений. Показывается ли такое в ваших расчётах ?

  22. Александр Воробьев 23 Июн 2016 20:30

    Показывается. Смотрите п.33 и п.38 результатов расчета по алгоритму №1 и п.21, п.26 по алгоритму №2.

  23. Екатерина 27 Сен 2016 15:11

    Добрый день, Александр, я вам очень благодарна за созданный вами сайт, надеюсь применить в своей работе

  24. Александр Воробьев 27 Сен 2016 16:15

    Екатерина, желаю Вам удачи!!!

  25. Виталий 24 Ноя 2016 14:23

    А где же ссылка на скачивание?((

  26. Александр Воробьев 24 Ноя 2016 15:59

    На месте. Не внимательно читаете...

  27. Иван 02 Мар 2017 16:44

    Здравствуйте.

    На страницах «Ремонт»

    расширте модули мелкие до 0.5

  28. Светлана 14 Мар 2017 12:52

    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?

  29. Александр Воробьев 14 Мар 2017 18:50

    Светлана, здравствуйте.

    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.

  30. Светлана 16 Мар 2017 16:35

    Спасибо что разъяснили. Процветания Вам на радость нам

  31. Игорь 17 Апр 2017 20:58

    Спасибо! И алгоритм расчета в екселе можно получить это здорово, экономит много времени.

  32. Юрий 26 Апр 2017 14:44

    БОЛЬШОЕ СПАСИБО!

    А то в GearTrax нихрена не разобрать...

  33. Валерий 06 Июн 2017 19:27

    Здравствуйте, Вы можете сделать расчет червячной передачи с червяками двойного шага (с переменной толщиной зуба)?

  34. Александр Воробьев 07 Июн 2017 08:18

    Валерий, здравствуйте.

    Никогда не делал. Как такое в ПЕРЕДАЧЕ может быть? Колесо тоже с разным шагом? Может, это не передача, а что-то типа шнека?

  35. Валерий 07 Июн 2017 19:47

    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.

  36. Александр Воробьев 07 Июн 2017 20:14

    Валерий, пришлите ссылку на «буржуйскую» беззазорную червячную передачу с разными шагами.

  37. Александр Воробьев 08 Июн 2017 18:27

    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.

    Колесо — обычное!

  38. Роман 12 Сен 2017 13:41

    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.

  39. Александр Воробьев 12 Сен 2017 18:43

    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...

Ваш отзыв







  • Подписчики: 4,9 тыс.

  • Посетители: 0,9 млн