| |
ГОСТ 19650-97
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ПЕРЕДАЧИ ЧЕРВЯЧНЫЕ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ
Расчет геометрических параметров
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН
Межгосударственным Техническим комитетом по стандартизации МТК 96,
Научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом
редукторостроения (НИИредуктор)
ВНЕСЕН
Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ
Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации
(протокол № 11 от 23 апреля 1997 г.)
За принятие
проголосовали:
|
Наименование
государства
|
Наименование
национального органа по стандартизации
|
|
Азербайджанская
Республика
|
Азгосстандарт
|
|
Республика
Армения
|
Армгосстандарт
|
|
Республика
Беларусь
|
Госстандарт
Республики Беларусь
|
|
Республика
Казахстан
|
Госстандарт
Республики Казахстан
|
|
Кыргызская
Республика
|
Кыргызстандарт
|
|
Республика
Молдова
|
Молдовастандарт
|
|
Российская
Федерация
|
Госстандарт
России
|
|
Республика
Таджикистан
|
Таджикстандарт
|
|
Туркменистан
|
Главгосинспекция
«Туркменстандартлары»
|
|
Республика
Узбекистан
|
Узгосстандарт
|
|
Украина
|
Госстандарт
Украины
|
3 Постановлением
Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии
от 2 марта 2001 г. № 111-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 19650-97 введен в
действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской
Федерации с 1 января 2002 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 19650-74
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2005
г.
ГОСТ 19650-97
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ПЕРЕДАЧИ ЧЕРВЯЧНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ
Расчет
геометрических параметров
Cylindrical worm gear pairs.
Calculation of geometry
Дата введения 2002-01-01
1 Область применения
Настоящий стандарт
распространяется на червячные передачи с линейчатыми (ZA, ZI и ZN) или нелинейчатыми (ZK и ZT)
цилиндрическими червяками и межосевым углом, равным 90°.
Стандарт устанавливает
методы расчета геометрических параметров червячной передачи, а также
геометрических параметров червяков и червячных колес.
Требования настоящего
стандарта являются обязательными, кроме приложений.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте
использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2475-88 Проволочки и
ролики. Технические условия
ГОСТ
16530-83 Передачи зубчатые. Общие термины, определения и обозначения
ГОСТ 18498-89
Передачи червячные. Термины, определения и обозначения
ГОСТ
19036-94 Передачи червячные цилиндрические. Исходный червяк и исходный
производящий червяк
3 Определения и обозначения
В настоящем стандарте
используют термины и обозначения по ГОСТ 16530,
ГОСТ 18498.
4 Общие положения
4.1 Схема расчета геометрии
включает исходные данные, приведенные в таблице 1, расчет геометрических
параметров, приведенный в таблице 2, и расчет размеров для контроля взаимного
положения профилей витков червяка, приведенный в таблице 3.
4.2 Расчет определяет
номинальные размеры червячной передачи, червяков и червячных колес.
4.3 Примеры расчета червячных
передач с червяками ZI и ZT приведены в приложении А.
4.4 Расчет размеров для
контроля осевого профиля витка червяков
ZA, ZI, ZN, ZK приведен в приложении Б,
червяков ZT - в приложении В.
5 Расчет геометрических параметров
Таблица 1 - Исходные данные для
расчета
|
Наименование
параметра
|
Обозначение
|
|
Модуль, мм
|
т
|
|
Коэффициент диаметра червяка
|
q
|
|
Число витков червяка
|
z1
|
|
Число зубьев колеса
|
z2
|
|
Вид червяка
|
ZA или ZI, ZN, ZK, ZT
|
|
Радиус образующей дуги шлифовального круга (для червяков ZT), мм
|
ρ
|
|
Исходный червяк по ГОСТ
19036
|
Угол профиля
|
αx или αn, αnT, αns, α0
|
|
Коэффициент высоты витка
|
h1*
|
|
Коэффициент высоты головки витка
|
ha1*
|
|
Коэффициент расчетной толщины витка
|
s*
|
|
Коэффициент радиуса кривизны переходной кривой витка
|
ρf1*
|
|
Межосевое расстояние, мм
|
аw
|
|
Коэффициент смещения червяка
|
х
|
|
Номинальное передаточное число
|
unom
|
|
Примечания
1
Межосевое расстояние аw входит
в состав исходных данных, если его значение задано.
2
Коэффициент смещения червяка х входит в состав исходных данных, если
значение межосевого расстояния аw, не задано.
3
Номинальное передаточное число unom входит в состав исходных
данных, если количество зубьев колеса z2 не задано.
|
Таблица 2 - Расчет геометрических параметров
|
Наименование
параметра
|
Обозначение
|
Расчетная формула и указание
|
|
1 Количество зубьев червячного колеса
|
z2
|
z2 = unomz1
Округляется до ближайшего целого числа
|
|
2 Коэффициент смещения червяка
|
Х
|
Рекомендуется принимать в пределах: для передач с червяками ZA, ZN, ZK
0 <
х < 1;
для передачи с червяками Z1
-1 <
х < 0;
для передачи с червяками ZT
0,5 <
х < 1,5;
предпочтительно х = 1,0
|
|
3 Передаточное число
|
и
|
|
|
4 Межосевое расстояние, мм
|
aw
|
aw = 0,5(z2 + q + 2x)m
|
|
5 Делительный угол подъема
|
γ
|
|
|
6 Основной угол подъема
|
γ
|
cos γb = cos αn cos γ
Определяется для червяков ZI
|
|
7 Начальный угол подъема
|
γw
|
|
|
8 Угол профиля в осевом сечении червяка
|
αx
|
Определяется для червяков ZI, ZN, ZK, ZT
|
|
9 Угол профиля в нормальном сечении червяка
|
αп
|
tg αn = tg αx cos γ
Определяется для червяков ZA
|
|
10 Минимальное значение коэффициента смещения червяка
|
xmin
|
Определяется из условия отсутствия подрезания зубьев колеса по формуле
Определяется для червяков ZI, ZN, ZK, ZA
|
|
11 Максимальное значение коэффициента смещения червяка
|
xmax
|
Определяется из условия отсутствия заострения зубьев колеса по формуле
xmax ≈ 0,05z2 - 0,64
+ ha1* -
0,024αx,
где αx - подставляется
в градусах.
Определяется для червяков ZI, ZN, ZK, ZA
|
|
Расчет
диаметров червяка и червячного колеса
|
|
12 Делительный диаметр, мм
|
червяка
|
d1
|
d1 = qm
|
|
червячного
колеса
|
d2
|
d2 = z2m
|
|
13 Начальный диаметр червяка, мм
|
dw1
|
dw1 = (q + 2x)т
|
|
14 Основной диаметр червяка, мм
|
db
|
Определяется для червяков ZI
|
|
15 Высота витка червяка, мм
|
h1
|
h1 = h1*m
|
|
16 Высота головки витка червяка, мм
|
ha1
|
ha1 = ha1*m
|
|
17 Диаметр вершин, мм
|
витков
червяка
|
da1
|
da1 = d1 + 2ha1*m
|
|
зубьев
червячного колеса
|
da2
|
da2 = d2
+ 2(ha1* + x)т
|
|
18 Наибольший диаметр червячного колеса, мм
|
dae2
|
где K = 2 - для червяков ZA, ZI,
ZK;
K = 4 - для червяков ZT
|
|
Расчет
размеров, характеризующих форму нарезанной части червяка и венца червячного
колеса
|
|
19 Радиус кривизны переходной кривой червяка, мм
|
ρf1
|
ρf1
= ρf1*m
|
|
20 Длина нарезанной части червяка, мм
|
b1
|
|
|
21 Ширина венца червячного колеса, мм
|
b2
|
Рекомендуется определять по формулам: для передач с червяками ZA, ZI,
ZN, ZK
b2 = 0,75da1 - при z1 <
3;
b2 = 0,67da1 - при z1 <
4;
для передач с червяками ZT
b2 = (0,7 -
0,1x)da1
|
|
22 Радиус выемки, мм
|
rk
|
rk = 0,5d1 - ha
|
|
23 Расстояние от оси червяка до центра радиуса ρ шлифовального круга, мм
|
cи
|
Определяется для червяков ZT
|
|
24 Угол скрещивания осей червяка и шлифовального круга
|
γи
|
γи
= mz1/2cи
Определяется для червяков ZT2.
Для червяков ZT1 принимается γи = γ
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 - Расчет размеров для контроля взаимного положения профилей витков
червяка
|
Наименование
параметра
|
Обозначение
|
Расчетная формула и указание
|
|
1 Расчетный шаг червяка, мм
|
р1
|
р1
= pm
|
|
2 Ход витка, мм
|
рz1
|
pz1
= p1z1
|
|
3 Делительная толщина по хорде витка червяка, мм
|
|
|
|
4 Высоты хорды витка, мм
|
|
|
|
5 Диаметр измерительных роликов, мм
|
D
|
D
> 1,67m
Рекомендуется принимать величину D равной
ближайшему большему значению диаметра ролика по ГОСТ
2475
|
|
6 Размер червяка по роликам, мм
|
M1
|
|
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ С ЧЕРВЯКАМИ ZI и ZT2
Таблица А.1 - Исходные данные для
расчета
|
Наименование диаметра
|
Обозначение
|
Числовое значение
|
|
ZI
|
ZT2
|
|
Модуль, мм
|
т
|
5,0
|
|
Коэффициент диаметра
червяка
|
q
|
10
|
8
|
|
Число витков червяка
|
z1
|
4
|
1
|
|
Радиус образующей дуги
шлифовального круга, мм
|
ρ
|
-
|
25,5
|
|
Угол профиля
|
αn
|
20°
|
22°
|
|
Коэффициент высоты витка
|
h*
|
2,0 + 0,2cos γ
|
2,2
|
|
Коэффициент высоты
головки витка
|
h*a1
|
1,0
|
|
Коэффициент расчетной
толщины витка
|
s*
|
1,571
|
1,100
|
|
Коэффициент радиуса
кривизны переходной кривой витка
|
ρ*f1
|
0,3
|
|
Межосевое расстояние, мм
|
aw
|
160
|
100
|
|
Номинальное передаточное
число
|
unom
|
14,0
|
31,5
|
Таблица А.2 - Расчет геометрических параметров
|
Наименование параметра
|
Обозначение
|
Числовое значение
|
|
ZI
|
ZT2
|
|
1 Число зубьев
червячного колеса
|
z2
|
z2 = 14 · 4 = 56,0
Принимаем z2 = 55
|
z2 = 31,5 · 1 = 31,5
Принимаем z2 = 31
|
|
2 Коэффициент смещения
червяка
|
х
|
|
|
|
3 Передаточное число
|
и
|
|
|
|
4 Делительный угол
подъема
|
γ
|
γ =
21°48'05"
|
γ = 7°07'30"
|
|
5 Основной угол подъема
|
γb
|
cos γb = cos 20°×cos
21°48'05" = 0,8725
γb = 29°15'06"
|
-
|
|
6 Начальный угол подъема
|
γw
|
γw = 23°57'45"
|
γw = 6°20'25"
|
|
7 Угол профиля в осевом
сечении червяка
|
αx
|
αx = 21°24’20"
|
-
|
|
8 Минимальное значение
коэффициента смещения червяка
|
xmin
|
|
-
|
|
9 Максимальное значение
коэффициента смещения червяка
|
xmax
|
xmax = 0,05. 55 - 0,64 + 1,0 - 0,024. 21,40557 = 2,596
|
-
|
|
10 Делительный диаметр,
мм
|
червяка
|
d1
|
d1 = 10 · 5 = 50
|
d1 = 8 · 5 = 40
|
|
червячного колеса
|
d2
|
d2 = 55 · 5 = 275
|
d2 = 31 · 5 = 155
|
|
11 Начальный диаметр
червяка, мм
|
dw1
|
dw1 = (10 – 2 · 0,5) · 5 = 45
|
dw1 = (8 + 2 · 0,5) · 5 = 45
|
|
12 Основной диаметр
червяка, мм
|
db
|
|
-
|
|
13 Высота витка червяка,
мм
|
h1
|
h1 = (2,0 + 0,2×cos 21°48'05" · 5 = 10,93
|
h1 = 2,2 · 5 = 11,0
|
|
14 Высота головки витка
червяка, мм
|
ha1
|
ha1 = 1
· 5 = 5
|
ha1 = 1
· 5 = 5
|
|
15 Диаметр вершин, мм
|
витков червяка
|
da1
|
da1 = 50 + 2 · 1 · 5 = 60
|
da1 = 40 + 2 · 1 · 5 = 50
|
|
зубьев червячного колеса
|
da2
|
da2 = 275 +
2(1 - 0,5) · 5 = 280
|
da2 = 155 +
2(1 - 0,5) · 5 = 170
|
|
16 Наибольший диаметр
червячного колеса, мм
|
dae2
|
|
|
|
17 Радиус кривизны
переходной кривой червяка, мм
|
ρf1
|
ρf1 = 0,3 · 5 = 1,5
|
ρf1 = 0,3 · 5 = 1,5
|
|
18 Длина нарезанной
части червяка, мм
|
b1
|
|
|
|
19 Ширина венца
червячного колеса, мм
|
b2
|
b2 = 0,67 · 60 = 40,2
Принимаем b2 = 40
|
b2 = 0,67 · 50 = 33,5
Принимаем b2 = 34
|
|
20 Радиус выемки, мм
|
rk
|
rk = 0,5 · 50 - 5 = 20
|
rk = 0,5 · 40 - 5 = 15
|
|
21 Расстояние от оси
червяка до центра радиуса шлифовального круга, мм
|
cи
|
-
|
|
|
22 Угол скрещивания осей
червяка и шлифовального круга
|
γи
|
-
|
γи = 4°50’08"
|
|
|
|
|
|
|
Таблица А.3 - Расчет размеров для контроля взаимного
положения профилей витков червяка
|
Наименование параметра
|
Обозначение
|
Числовое значение
|
|
ZI
|
ZT2
|
|
1 Расчетный шаг червяка,
мм
|
р1
|
р1 = 3,1416 · 5 = 15,708
|
р1 = 3,1416 · 5 = 15,708
|
|
2 Ход витка, мм
|
рz1
|
рz1 = 15,708 · 4 = 62,832
|
рz1 = 15,708 · 1 = 15,708
|
|
3 Делительная толщина по
хорде витка червяка, мм
|
|
 =
1,571 · 5×cos 21°48’05" = 6,499
|
 = 1,1
· 5 cos 7°07’30" = 5,458
|
|
4 Высота до хорды витка,
мм
|
|
|
|
|
5 Диаметр роликов, мм
|
D
|
D = 1,67 · 5 = 8,35
Принимаем D = 8
|
-
|
|
6 Размер червяка по
роликам, мм
|
M1
|
|
-
|
РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОСЕВОГО ПРОФИЛЯ ЧЕРВЯКОВ ZА, ZI, ZN, ZK
Таблица Б.1
|
Наименование параметра
|
Обозначение
|
Расчетная формула и
указание
|
|
1 Торцовый угол
образующей прямой поверхности витка
|
αFt
|
αFt = αx - для червяков ZA;
αFt = γb - для червяков ZI;
sin αFt = sin αn cos γ - для червяков ZN, ZK
|
|
2 Диаметр направляющего
цилиндра, мм
|
dD
|
dD = 0 -
для червяков ZA;
dD = db - для червяков ZI;
 - для червяков ZN1 и ZN2.
Примечание
- Знак плюс - для червяка ZN1, знак минус - для червяка ZN2
|
|
3 Межосевое расстояние в
станочном зацеплении, мм
|
a0
|
a0 = 0,5(da0
+ da1
- 2h1) + с0,
где da0 - диаметр вершин инструмента, мм;
c0 - радиальный зазор между поверхностью вершин инструмента и
поверхностью впадин червяка, мм.
Определяется для
червяков ZK1
|
|
4 Диаметр инструмента,
соответствующий концентрической окружности червяка, мм
|
d0
|
d0 = 2a0
- d,
где d - диаметр концентрической окружности
червяка, мм.
Определяется для
червяков ZK1
|
|
5 Вспомогательные
величины, используемых в расчетных формулах
|
А
|
где Н0
- высота конуса производящей поверхности инструмента от его вершины до
плоскости, перпендикулярной к оси инструмента и проходящей через межосевую
линию, мм
|
|
В
|
|
|
|
|
|
|
Определяются для
червяков ZK1
|
|
6 Ордината точки осевого
профиля витка, мм
|
Y1
|
Y1 - независимая
переменная для червяков ZA,
ZI, ZN1, ZN2;
 - для
червяков ZK1
|
|
7 Абсцисса точки осевого
профиля витка, мм
|
X1
|
 - для червяков ZA, ZI, ZN1, ZN2;
 - для
червяков ZK1
|
РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОСЕВОГО ПРОФИЛЯ ЧЕРВЯКА ZT
Таблица B.1
|
Наименование параметра
|
Обозначение
|
Расчетная формула и
указание
|
|
1 Винтовой параметр, мм
|
р
|
|
|
2 Делительная толщина в
осевом сечении, мм
|
s1
|
s1 = s*m
|
|
3 Вспомогательные
величины, используемые в расчетных формулах
|
K1
|
|
|
K2
|
|
|
Zk
|
|
|
4 Текущее значение
радиуса червяка, мм
|
ri
|
|
|
5 Вспомогательные
величины, используемые в расчетных формулах
|
K3
|
|
|
K4
|
|
|
K5
|
|
|
6 Ордината точки осевого
профиля витка, мм
|
Y1
|
Y1 = ±ri
|
|
7 Абсцисса точки осевого
профиля витка, мм
|
X1
|
X1 = p(π - K5) - K4ctg
γи + Zk
|
|
Примечание -
Ось Y1 является осью
симметрии левого и правого профилей витка.
|
СОДЕРЖАНИЕ
Ключевые слова:
червячная передача, вид червяка, размеры, диаметры, профиль, исходный червяк
|
|
