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
ГОСТ 19650-97
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ
ПЕРЕДАЧИ ЧЕРВЯЧНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ
Расчет геометрических параметров
Cylindrical worm gear pairs. Calculation of geometry
Дата введения 2002-01-01
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.
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
В настоящем стандарте
используют термины и обозначения по ГОСТ 16530, ГОСТ 18498.
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.
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 К = 2 - для червяков ZA, ZI, ZK;
К = 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 = 0,75
da1 - при z1 <
3;
b2 = 0,67
da1 - при z1 <
4;
для передач с червяками ZT
b2 =
(0,7-0,1x) da1
|
22 Радиус выемки, мм
|
rk
|
rk = 0,5 d1 - ha
|
23 Расстояние от оси червяка до центра радиуса р 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
|
р =
юп
|
2 Ход витка, мм
|
рz1
|
Pzl = РЛ
|
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 + 0,2 cos 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° x
x cos 21°48’05"
= 0,8725
γb = 29°15’06"
|
-
|
6 Начальный угол подъема
|
γw
|
γw = 23°5745"
|
γw = 6°2025"
|
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
|
xmяx.
|
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 x
x 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 x
x 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 (dao
+ da1 - 2h1) + с0,
где dao - 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
|
|
υо
|
|
υx
|
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
|
К1
|
|
К2
|
|
|
|
4 Текущее значение
радиуса червяка, мм
|
ri
|
|
5 Вспомогательные
величины, используемые в расчетных формулах
|
К3
|
|
К4
|
|
К5
|
|
6 Ордината точки осевого
профиля витка, мм
|
Y1
|
Y1 =
± ri
|
7 Абсцисса точки осевого
профиля витка, мм
|
X1
|
X1 = p(π - К5) - K4 ctg 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
|
|