Червячный привод это: Принцип работы червячного редуктора | Компания «Ф и Ф»

Содержание

Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

Передача вращения и усилия зачастую проводится при помощи специальных механизмов, которые стали называть редуктором. Подобное изделие представлено сочетанием нескольких элементов, которые при взаимодействии проводят повышение или понижение передаточного числа, изменение скорости вращения и перенаправления усилия. Довольно большое распространение получил червячный редуктор. Он характеризуется определенными характеристиками, которые должны учитываться. Рассмотрим особенности подобного механизма подробнее.

Устройство и принцип работы

Классический редуктор представлен сочетанием различных элементов, которые при взаимодействии обеспечивают передачу усилия. Принцип работы червячного редуктора связан с особенностями основного элемента, в качестве которого выступает червеобразный ведущий винт. Именно он определяет название устройства. Кроме этого, классический вариант исполнения представлен сочетанием следующих элементов:

  1. Шестерня имеет цилиндрическую форму, на поверхности которой есть зубья. Она получила весьма широкое распространение, находится в непосредственном соединении с червяком.
  2. Для крепления шестерни применяется вал. Он расположен под прямым углом относительно червяка.
  3. Все элементы расположены в корпусе, который часто изготавливается из чугуна. Для того чтобы можно было провести обслуживание корпус делается составным, нижняя часть выступает в качестве фиксирующего элемента.
  4. Соединение двух элементов корпуса и фиксация других деталей проводится при применении различных уплотнительных элементов. Их применение можно связать с тем, что в корпусе находится масло, которое разбрасывается на момент работы для обеспечения требуемого охлаждения и снижения степени износа.
  5. Вращение вала обеспечивается за счет установки подшипников самых различных типов. Этой детали уделяется довольно много внимания, так как на момент службы устройства именно они часто выходят из строя.

Кинематическая схема определяет возможность передач низкого крутящего момента с высокой скоростью вращения входного вала.

При этом на выходе происходит понижение количества оборотов и повышение усилия. Кроме этого, редуктора червячные технические характеристики могут иметь следующие:

  1. Выделяют тихоходные и быстроходные варианты исполнения. При этом в случае небольшой скорости вращения червяк устанавливается снизу, при большой – сверху. Тихоходный вал должен смазываться соответствующим образом, так как в противном случае он не прослужит долго.
  2. Если вращение основных деталей происходит при большой скорости, то масло должно подаваться под большим давлением. Низководная червячная пара может смазываться без давления при естественной циркуляции масла.

Скачать ГОСТ 27701-88

Сегодня корпус редуктора в большинстве случаев изготавливается при применении чугуна, так как этот материал выдерживает существенное воздействие окружающей среды. Передаточное число червячного редуктора зависит от размеров механизма. Чертеж устройства можно встретить в интернете, кроме этого его созданием занимается инженер с соответствующей подготовкой.

При выборе рассматриваемого механизма учитываются самые различные параметры, но передаточное отношение червячного редуктора можно считать наиболее важным параметром.

Классификация червячных редукторов

Могут устанавливаться самые различные типы червячных редукторов, все зависит от области применения механизма. Основная классификация выглядит следующим образом:

  1. Материал деталей может быть самым различным, в большинстве случаев внутренние детали изготавливаются из углеродистой стали. Корпус часто представлен чугунной емкостью со специальными выемками для фиксации подшипников, вала и других элементов.
  2. Разное число заходов также можно назвать основным критерием классификации.
  3. Направление резьбы червячного вала также является одним из признаков, по которым проводят классификацию.
  4. Профиль резьбы.
  5. Тип применяемого винта.

Редуктор червячный одноступенчатый получил весьма широкое распространение на сегодняшний день. Это связано с тем, что он маленький и может применяться для передачи большого усилия. При необходимости можно установить редуктор червячный двухступенчатый, который может не только изменять параметры передаваемого усилия, но и регулировать их в небольшом диапазоне.

Достоинства и недостатки

У рассматриваемого механизма есть довольно большое количество преимуществ и недостатков, которые должны учитываться. Проводимые тесты позволяют определить мощность. К плюсам отнесем следующее:

  1. Высокое передаточное число. Сегодня червячный редуктор может передавать крутящий момент в соотношении до 1000/1. Другие технические решения не позволяют реализовать подобные эксплуатационные характеристики. Не многие устройства могут передавать вращение с подобным передаточным числом.
  2. Компактность. Как ранее было отмечено, одноступенчатый вариант исполнения имеет небольшие размеры. Именно поэтому механизм соединяется с другими в одну конструкцию. В большинстве случаев проводится установка червячной конструкции в случае, когда в приоритете именно компактность.
  3. Бесшумность. При работе редукторов есть вероятность возникновения сильного шума, который создает трудности. Рассматриваемый вариант исполнения лишен подобного недостатка.
  4. Плавность хода. В некоторых случаях при передаче вращения нужно обеспечить высокую плавность хода. При этом некоторые конструкции могут проводить самоторможение при необходимости.
  5. Отсутствие обратного хода можно назвать еще одним важным преимуществом конструкции. При передаточном показателе 35/1 отсутствует эффект обратного хода, так как ведомое колесо нельзя провернуть.
  6. Ремонтопригодность. Сегодня можно найти специальный комплект для восстановления редуктора. Ремонтопригодность позволяет на месте провести требуемую работу.

Однако, есть и несколько существенных недостатков, которые должны учитываться. Примером назовем следующее:

  1. Низкий КПД. КПД червячного редуктора намного меньше в сравнении с другими конструкциями. Именно поэтому в случае, когда не нужно обеспечивать плавность хода и бесшумность червячный редуктор не устанавливается по причине экономических соображений. Снижение показателя КПД прежде всего можно связать с тем, что червяк перенаправляет усилие. Потери могут составлять около 30% и более процентов.
  2. Нагрев также можно назвать существенным недостатком. Устройство должно находится постоянно в смазанном состоянии, так как происходит существенный нагрев при трении подвижных элементов. Слишком высокая температура становится причиной, по которой металл теряет свои основные характеристики Примером можно назвать твердость и износостойкость поверхности.
  3. Нет возможности применять для передачи большого усилия. Как показывает практика, червячный редуктор устанавливается только в случае необходимости передачи крутящего момента на более 15 кВт.
  4. Между валами наблюдается люфт. Даже вначале эксплуатации есть небольшой люфт, который со временем существенно увеличивается. Именно поэтому устройство не может прослужить в течение длительного периода.
  5. Наблюдается сильный износ зубьев. При этом восстановить детали не получается, проводится их полная замена, за счет чего повышаются расходы.

Выбор наиболее подходящего редуктора проводится с учетом достоинств и недостатков рассматриваемого механизма.

Профессионалы не рекомендуют проводить установку червячного редуктора в случае, когда нужно передавать усилие более 200 кВт.

При показателе от 60 до 200 кВт конструкция должна обеспечивать принудительную подачу масла, которое требуется для охлаждения и смазывания.

Применение устройства

Червячный редуктор малогабаритный встречается в самых различных сферах. Примером можно назвать подъемники, конвейеры, насосы, мешалки, приводы ворот и многое другое. Кроме этого, установка механизма проводится в том случае, когда требуется механизм с невысокой стоимостью. Среди особенностей выбора отметим следующее:

  1. Если передаточное число должно быть больше 25, а также не требуется свойство самоторможения, то рекомендуется отдавать предпочтение цилиндро-червяные механизмы. Это связано с более высоким показателем КПД в сравнении с другим вариантами исполнения, за счет чего увеличивается ресурс работы и снижаются затраты на электроэнергию.
  2. Запрещается проводить установку устройства в случае возникновения на момент эксплуатации ударной нагрузки. Это связано с тем, что длительная эксплуатация при ударных нагрузках может привести к сильному нагреву устройства и это существенно снизит рабочий ресурс. Известны случаи, когда при передаче усилия 4 кВт масло в корпусе практически закипало.
  3. Устройство должно устанавливаться исключительно в горизонтальном положении. В противном случае есть вероятность того, что на момент эксплуатации масло будет вытекать через отверстия. Есть варианты исполнения, которые предназначены для вертикальной установки, все зависит от определенных условий эксплуатации.
  4. Запрещается применять устройство при создании системы позиционирования. Как ранее было отмечено, устройство имеет люфт, который негативно отражается на точности.
  5. При установке механизма уделяется внимание тому, что оно обладает свойством самоторможения. Именно поэтому редуктор не устанавливается в случае, если приходится управлять устройство вручную при определенных условиях эксплуатации.

Специалисты рекомендуют перед тем как запустить новое устройство провести его обкатку в холодном режиме. При этом нужно добавить должное количество масла, после чего устройство работает в течение 15-20 часов.

Изготовить рассматриваемое изделие своим руками практически невозможно.

Это можно связать со следующими моментами:

  1. Расчет должен проводить исключительно профессиональный инженер, обладающий соответствующим опытом.
  2. После создания проекта, что предусматривает выполнение определенных расчетов и отображение чертежа, проводится непосредственное производство основных элементов. Все применяемые материалы должны быть надлежащего качества, так как в противном случае конструкция не сможет прослужить в течение длительного периода.
  3. Получив все необходимое проводится непосредственная сборка. Подобная работа также должна выполняться специалистом, так как все элементы должны идеально подходить друг к другу.

В целом, можно сказать, что сегодня устанавливаются исключительно покупные варианты исполнения, так как самодельные не могут прослужить в течение длительного периода и не обладают требуемыми эксплуатационными свойствами.

В заключение отметим, что червячный редуктор может быть отремонтирован своими руками, для работы не нужно обладать особыми навыками. Часть общего картера, в котором находятся основные элементы, зачастую можно снять. Перед непосредственным ремонтом проводится выливание масла в специальную емкость, после чего оно заменяется. Рабочая пара всегда подвергается полной замене, так как износ одного становится причиной повышенного износа другого. При незначительном зазоре проводится использование специальных вкладышей, за счет которых проводится смещение цилиндрического колеса и червяка.

Червячный редуктор: описание.виды.принцип работы,ремонт,фото,видео.

Червячный редуктор нередко считается важною деталью не только в сфере производства автомобилей. Червячная передача считается важной деталью везде, где требуется увеличить крутящий момент и уменьшить количество вращений привода. Такой механизм используется для привода ворот, подъемников, станков для обработки металлов, дерева и других подобных устройств. Практически каждый человек видел червячный редуктор, иногда даже не подозревая об этом.

Дело в том, что нередко такой механизм привода прячут в корпус, чтобы механизм не забивался пылью и прочим мусором, и это существенно продлевает срок службы механизма.  Червячный редуктор так часто используется по причине того, что коэффициент полезного действия этого механизм очень высок. Такой механизм может иметь как маленькие размеры, так и большие.

Из-за своих небольших размеров чаще всего червяная передача применяется в производстве автомобилей. Каждый преобразователь имеет свое передаточное число. Такое число зачастую указывается на упаковке прибора, либо на самом корпусе.

Достоинства и недостатки

Червячная передача в силу своих конструктивных особенностей имеет как достоинства, так и недостатки.

Из достоинств стоит отметить плавность хода, эффект самоторможения, низкий уровень шума, большое передаточное отношение с использованием всего двух деталей.

Из недостатков следует обратить внимание на сравнительно низкий КПД, повышенный износ, заедание, большое тепловыделение вследствие сил трения. Низкий КПД обуславливает применение подобных механизмов при передаче относительно небольших мощностей до 100 кВт. Для предотвращения скорого износа и заедания необходимо соблюдать требования к точности сборки и регулировать механизмы. Высокое тепловыделение требует специальных установок для отвода лишнего тепла.

Различие редукторов в основном сводится к различиям червяков и зубчатых колес, из которых собран данный червячный редуктор.

Червяки разделяются на типы по следующим признакам:

  • по количеству заходов резьбы: однозаходные, многозаходные
  • по направлению нарезки резьбы: правые, левые
  • по форме винта, на котором нарезана резьба: цилиндрические, глобоидные
  • по форме профиля резьбы: с конволютным профилем, с архимедовым профилем, с эвольвентным профилем
  • Зубчатые колёса разделяются на типы по следующим признакам:
  • по типу колеса: собственно колесо, зубчатый сектор, вырожденный сектор
  • по профилю зубьев: прямой, вогнутый, роликовый (вместо зубьев используется вращающийся ролик)
     

 

Червячные редукторы со встроенным двигателем называются червячными мотор-редукторами. В редукторах чаще всего двигательный вал располагается под прямым углом к движимому. Компоновка червячного редуктора выбирается исходя из конкретных требований к устройствам. Двигатель может располагаться как сверху приводимого в движение колеса, так и снизу и сбоку. При боковом расположении двигатель устанавливается вертикально. Вследствие вертикального расположения усложняется процесс смазки подшипников вала, а также чистки внешних элементов.

Для увеличения передаточного числа используются разные технологии, но наиболее эффективной является применение большего числа ступеней.

Для смягчения сил трения и повышения сопротивления заеданию применяются специальные вязкие смазочные составы или масла. При низких скоростях вращения смазка осуществляется при помощи специальных ванночек с маслом либо использованием специальных устройств, разбрызгивающих смазку в места повышенного трения. Для червячных редукторов, скорость вращения которых высока применение ванночек нецелесообразно, и применяется принудительная смазка охлаждёнными смазочными материалами.

Основные преимущества редуктора червячного перед зубчатыми передачами заключаются в том, что начальный контакт звеньев происходит не в точке, а по линии. Также входной и выходной валы могут скрещиваться под разными углами, но чаще всего этот угол составляет 90 градусов. Также червячная передача занимает гораздо меньше места, чем зубчатая при одинаковом большом передаточном отношении.

Помимо червячного редуктора червячная передача также применяется в системах регулирования и управления различными устройствами. Благодаря самоторможению обеспечивается точная фиксация положения, а большое передаточное отношение (до 1000) позволяет наиболее точно отрегулировать положение, либо использовать маломощные двигатели. Также червячные передачи и червячные редукторы отлично подходят для установки в качестве механизма передачи в подъёмные и лебёдочные механизмы благодаря своим конструктивным особенностям.

Некоторые технические характеристики промышленно производимых и широко распространённых червячных редукторов.

Самыми распространёнными являются одноступенчатые мотор-редукторы.

Тип Передаточное число Частота вращения выходного вала об/мин Номинальный крутящий момент на выходном валу Нм
редуктор мотор-редуктор
Ч-20 МЧ-20 5 — 50 28 — 300 4
Ч-25 МЧ-25 6
Ч-31,5 МЧ-31,5 8
2Ч-40 МЧ-40  5 — 80 9,37 — 300 28 — 37
Ч-50 МЧ-50 50 — 70
1Ч-63, 2Ч-63 МЧ-63 5 — 80 7,5 — 300 95 — 135
1Ч-80, 2Ч-80, Ч-80 МЧ-80 150 — 280
Ч-100 МЧ-100 315 — 570
Ч-125 МЧ-125 615 — 1000
Ч-160 МЧ-160 1100 — 1900
Ч-200 МЧ-200 1600 — 3100
Ч-250 МЧ-250 2700 — 5700
Ч-320 МЧ-320 4400 — 10000
Ч-400 МЧ-400 6500 — 19000
Ч-500 МЧ-500 8200 — 33000
РЧН-180 МРЧН-180 12,5 — 50 20 — 90 1300 — 1800
РЧП-300 МРЧП-300 16, 25, 50 20 — 40 4200

Виды червячных редукторов

Червячные редукторы могут существенно отличаться в зависимости от области применения механизма.

Основные отличия, которые могут использоваться в конструкции:

  • Разное число заходов;
  • Материал детали;
  • Направление резьбы;
  • Профиль резьбы;
  • Типами применяемого винта.

Данные отличия могут присутствовать в различных сочетаниях. Какие виды червячных редукторов использовать решает инженер на стадии проектирования и разработки устройств и механизмов, использующих такие типы передачи крутящего момента.

Проектирование червячного редуктора

Смастерить червячный редуктор своими руками практически невозможно.  Расчёт червячного механизма должен осуществляться квалифицированным специалистом. Когда чертёж будет сделан, все детали по нему изготавливаются только из материалов надлежащего качества, иначе зубчатый механизм может выйти из строя после непродолжительной работы. Сборка червячного редуктора, также должна осуществляться опытным мастером. Несоблюдение этого правила может значительно снизить эксплуатационный ресурс детали, ведь кроме правильной установки валов, понадобится тщательная регулировка червячного механизма.

Если необходимо применение червячного редуктора для того чтобы установить самодельный механизм по передаче крутящего момента, то в это случае лучше использовать уже готовые б/у изделия от техники, в которой используется подобный вид передачи крутящего момента. В том случае, когда осуществляется самостоятельная разработка новых устройств, которые будут запатентованы, проектирование червячного редуктора следует заказать в конструкторском бюро, занимающемся подобными разработками.

Принцип работы

Основой всего передаточного механизма является червеобразный ведущий винт, в «честь» которого данные типы редукторов и получили своё название. Червячный винт взаимодействует с шестерней, осевой вал которой расположен под прямым углом. В результате такой сцепки происходит трансформация высокой скорости вращения входного вала с низким крутящим моментом, на вращение выходного вала с небольшой частотой, но значительно большим усилием. Компоновка червячного редуктора может быть различной. Если вал червячного редуктора вращается со скоростью ниже 5 м/с, то червяк располагается снизу, если скорость выше — то устанавливается редуктор с верхним червяком.

Большинство механизмов этого типа используются с одной передаточной ступенью, но иногда для регулирования соотношения может применяться двухступенчатый червячный редуктор.

Если скорость вращения вала более 10 м/с подшипники и гипоидные передачи должны смазываться под давлением. Если мотор тихоходный, то достаточно естественной циркуляции масла при вращении передачи.

Масло для червячных редукторов должно быть высокой вязкости, иначе процесс износа наиболее нагруженных частей редуктора значительно ускорится.

Рулевое управление

Он используется в автомобиле не только в мостах, но и в рулевой системе. На самом деле жидкостный рулевой редуктор – это старейшая система, которая прошла множество изменений, но технический принцип ее остался общим.

Рулевой редуктор в автомобиле служит для того, чтобы было легче крутить руль даже на автомобиле без усилителя руля.

Рулевой редуктор имеет ряд преимуществ, главным из которых является большое отношение передачи энергии. Можно сказать, что к достоинствам относится низкий шум работы редуктора и плавность хода. Рулевой редуктор также обладает и недостатками, главным из которых является быстрый износ цепного механизма и обильное выделение тепла. Приводом для рулевого преобразователя энергии служит рулевое колесо.

Система смазки редуктора

Каждый такой агрегат автомобиля имеет систему смазки. Масло под давлением подает на подшипники и цепной механизм. Помимо своей прямой обязанности система смазки охлаждает и выносит лишние элементы износа из корпуса редуктора, которые смогут привести в негодность цепные шестеренки. Эти элементы выходят из системы с маслом и задерживаются фильтром.

Чтобы масло не смогло вытекать из корпуса редуктора, требуются специальные сальники. Специальные сальники в автомобиле есть не только в этой системе. Эти сальники есть везде, где требуется герметичность. Для того, чтобы сальники создавали герметичность, сальники нужно правильно установить. Замена сальников является такой же сложной процедурой, как и ремонт редуктора. Первой причиной того, что требуется заменить сальники, является след масла на корпусе.

Ремонт редуктора

Несложный ремонт червячного редуктора можно осуществить собственными силами. Если мотор и привод объединены в одном корпусе, то следует аккуратно разобрать механизм.

Часть общего картера, в которой находится привод, также подлежит разбору.  Если конструкция червячного привода изготовлена под высокоскоростной мотор, то, прежде чем приступать к разбору редуктора, необходимо слить трансмиссионное масло из корпуса.

В редукторе этого типа применяются высококачественные подшипники, поэтому наиболее часто необходимость ремонте возникает если шестерня и червяк изношены свыше предельных значений. Рабочая пара всегда подлежит одновременной замене на полный ремкомплект, который прежде чем поступить в торговую сеть, должен быть правильно подобран и испытан на специальном стенде.

Если износ червячной пары незначительный, то зазор можно ликвидировать, используя специальные шайбы-прокладки на ведомом валу.

Конструкция червячного редуктора также позволяет осуществить регулировку зацепления шестерни с червяком без разбора корпуса. Для этой цели используется болт, который встроен  в корпус. Если имеется чертёж устройства, то можно без труда определить, где шестерня регулируется. Если чертёж отсутствует, то косвенным признаком регулировочного болта, будет наличие на нём контргайки, которая используется для фиксации отрегулированного зазора между червяком и зубчатым колесом. Крайне редко подшипники редуктора требуют замены. Обычно привод оснащается качественными шарикоподшипниками, которые не требуют замены или ремонта в течение всего эксплуатационного срока детали. Подшипники могут быть испорчены только в том случае, когда привод долгое время использовался без смазки или с применением некачественных смазочных материалов.

В заключении

Прочитав эту статью, можно узнать о том, какие редукторы лучше, как за ними правильно ухаживать. Подробно описаны сальники и то, для чего сальники необходимы в системе, их характеристики, тепловые процессы, происходящие в корпусе, каждая классификация червячных передач, преимущества и недостатки каждой из них.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  • Топ-10 эксклюзивных машин по космической цене
  • Катушка зажигания описание,принцип работы,виды,устройство,фото,видео.
  • Рессоры: описание,виды,устройство,принцип работы,фото,видео,достоинства и недостатки.
  • Порше макан : обзор,описание,фото,видео,комплектация,характеристики.
  • Мерседес 221 описание характеристики неисправности фото видео обзор
  • Pegaso Z-102 BS Cupula Berlinetta
  • Мерседес 350 технические характеристики история фото видео тест-драйв обзор
  • Обзор BMW F15 NBT EVO
  • Компрессия двигателя — какая должна быть.
  • Мерседес-Benz CLS-класс седан цбс 550 купе — технические характеристики
  • 9 самых быстрых новых автомобилей до $ 30000
  • Лучшие мобильные аксессуары Baseus с AliExpress для автомобилистов на 2021 год

Червячные редукторы — ЕМ Интех

Для обеспечения стабильной передачи и преобразования крутящего момента от мотора к рабочему механизму используется червячный редуктор, в основе которого используется зубчато-винтовой механизм. Устройство, как правило, преобразует невысокий крутящий момент мотора с высокой скоростью вращения, выдавая на выходе пропорционально сниженную скорость и повышенный момент.
Передаточное число, при котором достигаются оптимальные стабильные показатели эксплуатации составляет не более 40. Данный тип механизма отличается компактными размерами, плавной тихой работой, а также наличием специального механизма, активирующего процесс самоторможения.

Червячный редуктор нашел широкое применение в машиностроении и промышленности. Механизм благодаря надежности и стабильности функционирования позволяет сохранять стабильное изменение угловой скорости и показателя крутящего момента. Агрегат рассчитан на равномерные силовые нагрузки. Постоянная смена запуска на остановку, а также подача неравномерных нагрузок на узлы ускоряют процесс изнашивания поддающихся трению деталей и поломку силового устройства.

Конструктивные особенности червячного редуктора. Устройство и принцип работы.

Конструкционно червячный редуктор представляет собой металлический прочный корпус, внутри которого расположена червячная передача. Данный механизм состоит из так называемого червяка – винта с резьбой, и колеса, оснащенного дугообразными косыми зубьями, которые плотно огибают окружность витков винта. Во время движения винта нарезанные вдоль его оси витки резьбы движутся и приводят в действие червячное колесо. Оси колеса и червяка расположены под углом 90 градусов. Расстояние между этими осями – это показатель, характеризующий габариты агрегата и используется в техническом описании устройства. Межосевое расстояние указывается в мм. Например, NMRV-030, 060, 150.

Корпус червячного редуктора изготавливается из чугуна, что обеспечивает высокую прочность агрегата и износостойкость в процессе эксплуатации. Для удобства обслуживания корпус является составной конструкцией, что позволяет легко выполнить разборку для обслуживания внутренних узлов.

Винт рассчитан на высокие рабочие нагрузки, поэтому материал его изготовления – легированная сталь. Шестерню изготавливают из цветного металлического сплава, который рассчитан на снижение коэффициента трения и исключение перегрева в области сцепления лубьев и винта. Червяк – основное звено всего механизма, а шестерня принимает крутящий момент от зубчатого колеса, осуществляя вращение вала на выходе агрегата. Вал относительно винта расположен под прямым углом.

Чтобы червячный редуктор не перегревался за счет трения движущихся узлов внутри агрегата применяется масляная смазка. Для обеспечения герметичности и стабильной фиксации всех деталей устройства используются уплотнительные элементы, которые также помогают избежать потери масла во время работы агрегата.

Редуктор червячного типа в зависимости от количества резьбовых каналов и возможных ступеней может быть многоступенчатым или одноступенчатым. Одноступенчатые устройства используются чаще всего благодаря простоте устройства, гарантирующей стабильную эксплуатацию при равномерных нагрузках.

Одноступенчатые приводы

Одноступенчатый механизм отличается от других моделей небольшими компактными размерами, а также обеспечивает во время работы передачу максимального усилия. В одноступенчатом агрегате тихоходный вал может располагается справа, слева или с обеих сторон корпуса.

В зависимости от поставленных задач и особенностей монтажа подбирается подходящий тип компоновки аппарата. Червячный редуктор, оснащенный одноступенчатым приводом, отличается плавной работой и функцией самоторможения.

 

Многоступенчатые приводы червячных редукторов

Когда нужно обеспечить работу с высоким передаточным числом, применяется червячный редуктор, имеющий две и более ступени. Расположение винта в многоступенчатых агрегатах горизонтальное или вертикальное рядом с колесом, под или над ним.

Многоступенчатый механизм подбирается с учетом поставленных задач и особенностей функционирования агрегата. При боковом размещении передачи достигается снижение уровня смазочного материала, который находится в подшипнике вертикального вала.

 

Области применения червячных редукторов

Будучи компонентом электромеханического или механического двигателя, червячный редуктор сохраняет мощность привода, увеличивает крутящий момент, подающийся на выходной вал. Область применения агрегатов имеет большое распространение в машиностроении и промышленности. Редуктор червячного типа также используется в случаях, когда требуется изменить направление движения вращающихся валов.

Агрегаты эффективно применяются в металлопрокате, железнодорожной отрасли. За счет наличия реверса во время движения, устойчивости к наращиванию скорости и торможению данные агрегаты нашли свое применение в приводах барабанов для тросов лифтов.

За счет простоты работы червячный редуктор незаменим в качестве рабочего узла, используемого в качестве приводного механизма бетономешалок, насосов, транспортеров, подъемных кранов, эскалаторов, растворосмесителей. Данный механизм является ключевым элементом, используемым в станках для обработки металлических либо деревянных материалов. Механизм обеспечивает высокую надежность и устойчивость к стабильным рабочим нагрузкам.

Преимущества редукторов с червячной передачей

  • Плавность и бесшумность.
  • Компактные размеры.
  • Простота установки.
  • Самоторможение системы.

Плавность и бесшумность. Редуктор с червячной передачей имеет низкий уровень шума во время работы независимо от степени рабочих нагрузок на движущиеся элементы. Бесшумная плавная работа механизма обусловлена особенной конструкцией лубьев и зацепляющих элементов. В промышленных машинах и станках уровень шума, издаваемый агрегатом во время работы, играет ключевую роль для обеспечения оптимальных условий труда человека возле установки. В сравнении с цилиндрическим мотор-редуктором червячный превосходит его по тишине плавности хода движущихся элементов силового устройства. Также при необходимости агрегат самопроизвольно выполняет торможение.

Компактные размеры. Одноступенчатый червячный редуктор отличается компактными размерами. Это позволяет сохранить полезное рабочее пространство при отсутствии потери показателей эффективности. Механизм при небольших габаритах обеспечивает работу с высоким передаточным числом. Уменьшение размеров достигнуто за счет уникальной конструкции силового агрегата. Расположение входного и выходного валов под прямым углом позволяет компактно разместить рабочие компоненты установки внутри корпуса.

Простота установки. Редуктор червячного типа имеет упрощенную конструкцию для быстрой установки. Высокое передаточное число, которое имеет рабочий агрегат в сочетании с простой конструкцией делает механизм очень привлекательным и выгодным в использовании для производителей машиностроительной отрасли.

Самоторможение системы. Благодаря системе самоторможения механизм позволяет снизить затраты на установку дополнительных механизмов, отдельно выполняющих функцию торможения. Самоторможение осуществляется только в случае, когда винтовая линия расположена под углом не более 3,5 градусов. В других случаях самоторможение отсутствует.

Недостатки редукторов червячного типа

  • Высокий тепловой нагрев.
  • Невысокий КПД.
  • Ограничение передаваемой мощности.
  • Люфт выходного вала.

Высокий тепловой нагрев. При невысоких показателях коэффициента полезного действия в подвижных узлах повышается нагрев движущихся элементов и возникают энергопотери. При работе с небольшими нагрузками на невысокой мощности дополнительного охлаждения системы не требуется. Агрегатам, имеющим мощность более 4 кВт, обязательно требуется отельная установка охлаждающей системы для обеспечения эффективного теплоотвода. Для вывода излишков тепловой энергии применяется вентилятор, который устанавливается с торца агрегата. В мощных аппаратах предусмотрена уникальная система для обеспечения циркуляции масла.

Невысокий КПД. Имея высокое передаточное число, червячный редуктор обладает сравнительно невысоким показателем КПД. Это связано с тем, что при условии повышения передаточного числа, коэффициент полезного действия агрегата пропорционально снижается. Потери КПД связаны с возникновением трения между витками винта и зубьями рабочего колеса. Стоит отметить, что при длительной работе более 200 часов с повышенными нагрузками коэффициент полезного действия снижается от нормативных показателей на 10%.

Ограничение передаваемой мощности. Червячный редуктор обеспечивает стабильную бесперебойную работу при показателях передаваемой мощности, которые не превышают 15 кВт. Несмотря на то, что физические показатели агрегата теоретически рассчитаны на нагрузки до 60 кВт, рекомендованные ограничения, гарантирующие эффективное длительное функционирование, лучше не превышать. Для решения задач, требующих более высоких нагрузок мощности производитель рекомендует использовать цилиндрический тип устройства. Также может применяться особый тип устройства с измененной формой винта, что позволяет повысить передаваемую мощность.

Люфт выходного вала. Конструкционно устройство еще в начале эксплуатации на выходном вале имеет люфт, который в процессе изнашивания агрегата пропорционально увеличивается. Этот недостаток нужно учитывать в момент проведения расчетов для подбора подходящего варианта конструкции, которая обеспечит длительный срок эксплуатации с учетом износа.

Частое обслуживание. Редуктор червячного типа требует постоянного технического обслуживания, которое для обеспечения стабильной работы должно выполняться на регулярной основе. Этот недостаток нужно учитывать перед тем, как выбрать модель устройства для применения его в производстве в качестве силового узла.

Невысокий рабочий ресурс. В сравнении с устройствами другого типа, этот аппарат уступает в два раза. Ускоренный процесс изнашивания деталей обусловлен трением во время эксплуатации. Рабочий ресурс агрегата составляет 10 тысяч часов. Для сравнения этот показатель у цилиндрических механизмов составляет 25 тысяч часов.

Рекомендации по использованию червячных редукторов

Во время монтажа агрегата ось колеса должна быть расположена сверху, а сам червяк внизу. За счет этого будет обеспечена стабильная работа узлов и исключены потери масла, которое обеспечивает плавное движение элементов, поддающихся трению.

Когда червячный редуктор работает, нужно постоянно следить за температурным режимом элементов, которые находятся в движении, поддаваясь трению. В случае частых перегревов подвижных элементов снижается рабочий ресурс и ускоряется износ деталей. Повышенная температура движущихся элементов является ключевой причиной преждевременного выхода из строя агрегата.

Эксплуатируя редуктор червячного типа, нужно использовать в качестве смазочного материала более густое вещество. В таком случае снижаются потери масла, продлевается рабочий ресурс агрегата, уменьшается частота проведения ремонтных работ и сервисного обслуживания.

Чтобы механизм работал стабильно без перебоев, нужно минимизировать ударные нагрузки, которые повышают риски смещения зубьев во время движения, что приводит к неизбежной поломке.

Когда червячный редуктор запланировано применять в работе ручных механизмов, лучше выбрать другой агрегат. При использовании ручного режима работы из-за наличия эффекта самоторможения, управление требует приложения повышенных силовых нагрузок.

Перед покупкой устройства нужно детально изучать технические параметры и особенности функционирования механизма. Чем больше размер силового агрегата, тем выше требования к безопасности и стабильности его функционирования в условиях повышенных рабочих нагрузок.

Если вам необходима помощь в выборе червячного редуктора, вы можете обратиться к специалистам компании Е.М. Интех. Мы имеем многолетний опыт и исчерпывающие инженерные знания в области подбора и эксплуатации данного типа механизмов. Бесплатную консультацию можно получить по телефону +7 (495) 971-39-21 или заполнив форму обратной связи на нашем сайта в разделе контакты.

Червячные редукторы: описание, преимущества и недостатки

Червячная передача представляет собой зацепление червяка с червячным колесом. Червяк – это винт с нарезанной на нём резьбой, по профилю близкой к трапецеидальной. Червячное колесо — косозубое зубчатое колесо со специальным профилем зубьев.

Редукторы с червячным зацеплением — один из наиболее распространённых типов редукторов.
Червячная передача представляет собой зацепление червяка с червячным колесом. Червяк – это винт с нарезанной на нём резьбой, по профилю близкой к трапецеидальной. Червячное колесо — косозубое зубчатое колесо со специальным профилем зубьев. При вращении червяка витки резьбы перемещаются вдоль его оси и толкают в этом направлении зубья червячного колеса. Ось червяка скрещивается под прямым углом с осью червячного колеса, расстояние между ними — определяющий размер редуктора. В редукторах российского производства этот размер является составной частью обозначения редуктора и определяет его габарит. Например, Ч-80 — червячный одноступенчатый редуктор с межосевым расстоянием 80 мм, а Ч-100 соответственно имеет межосевое расстояние 100 мм.

Преимущества червячных редукторов и построенных на них приводов:

1. Поскольку входной и выходной валы червячного редуктора скрещиваются, привод на его основе обычно лучше компонуется в машине, занимая меньше места по сравнению с цилиндрическим редуктором (речь идет о редукторах с эквивалентными передаточным числом и передаваемой мощностью).

2.Передаточное число червячной пары может достигать 1:110 (в специальных случаях — ещё больше). Таким образом, червячная передача обладает гораздо большим потенциалом снижения частоты вращения и повышения крутящего момента по сравнению с другими видами передач. Достижение передаточных чисел такого порядка с использованием цилиндрических передач возможно только в трёхступенчатом редукторе (или в планетарном). В червячном для этого может быть использована только одна ступень. Это обстоятельство обуславливает относительную простоту и дешевизну червячных редукторов по сравнению с цилиндрическими (опять же речь идёт о сравнимых передаточных числах и передаваемых мощностях). Оборотной стороной этого преимущества, однако, является снижение КПД червячной передачи при увеличении её передаточного числа, об этом подробнее — см. раздел «недостатки».

3. Низкий уровень шума передачи, определяющийся особенностями зацепления, позволяет использовать червячные редукторы в машинах с высокими требованиями к бесшумности привода. Здесь, однако, нельзя забывать о шумах, производимых двигателями и приводимыми в движение механизмами.

4. Плавность хода червячной передачи. Благодаря особенностям работы червячного зацепления червячные редукторы обладают большей плавностью хода по сравнению с цилиндрическими.

5. Уникальное свойство червячной передачи – «самоторможение» (другой термин, обозначающий это явление – «отсутствие обратимости»). Суть его в том, что при отсутствии вращения ведущего вала (червяка) ведомый вал затормаживается, и его невозможно провернуть. Это свойство начинает проявляться при передаточных числах от 35 и выше. Более корректно было бы здесь говорить не о передаточном числе, а об угле подъёма червяка, при уменьшении которого в определённый момент возникает самоторможение. Полное самоторможение достигается в передаче, в которой угол подъёма винтовой линии червяка равен или меньше 3.5°. Однако производители редукторов далеко не всегда предоставляют информацию об этом параметре в своих каталогах, и разработчикам приходится оперировать именно передаточными числами. Описанное свойство, в зависимости от области применения редуктора, может быть как достоинством, так и недостатком. Например, было бы конструкторской ошибкой применять червячный редуктор в приводе, скажем, закаточного устройства, при заправке которого требуется вручную поворачивать бобину с закатываемым листовым материалом, так как червячный редуктор даже с передаточным отношением меньше 25 довольно тяжело провернуть за ведомый вал. Наоборот, применение червячного редуктора (с большим передаточным числом червячной пары) в приводе подъёмника позволяет во многих случаях отказаться от установки дополнительного тормозного устройства.

6. Существуют исполнения червячных редукторов с полым выходным валом. Эти варианты редукторов (называемые также “насадными”) позволяют устанавливать редукторы непосредственно на валы исполнительных механизмов без применения соединительных муфт или дополнительных механических передач. Такая установка в сочетании с применением так называемых “реактивных штанг”  или фланцевых исполнений редуктора упрощает конструкцию и уменьшает габарит привода:

Описанным преимуществом могут обладать не только червячные редукторы, но и другие типы редукторов, за исключением, пожалуй, соосных цилиндрических, где такая установка невозможна из-за их конструктивных особенностей. Здесь следует отметить, что иногда отсутствие предохранительной муфты между выходным валом редуктора и валом приводимого в движение механизма может привести к поломке редуктора из-за приложения нештатной нагрузки к выходному валу, превышающей номинальный выходной момент редуктора. В таких случаях задача конструктора – либо обеспечить отсутствие вероятности приложения таких нагрузок, либо защитить от них привод, например, с помощью муфты.

Сказанное в большей степени относится именно к червячным редукторам из-за их самоторможения.

Недостатки червячных редукторов и построенных на них приводов

1. КПД червячного редуктора ниже, чем КПД цилиндрического. Причём КПД снижается с увеличением передаточного отношения. Это влечёт за собой потери энергии — фактор, который в современном мире ни в коем случае нельзя сбрасывать со счетов. Например, КПД червячного редуктора Ч-80 с передачей 1:80 российского производства составляет 58%. Остальные 42% — потери на необратимое рассеяние энергии. Этот недостаток обусловлен повышенным по сравнению с другими типами передач трением скольжения витков червяка о зубья червячного колеса. В этом смысле червячная передача похожа на передачу «винт-гайка скольжения», тоже не отличающуюся высоким КПД. В период приработки под нагрузкой в течение 200…250 часов КПД может составлять 90% от номинального.

2. Нагрев. Это – следствие предыдущего недостатка. Та кинетическая энергия, которая не была передана червячной передачей, превращается в тепло. Не зря на корпусах именно червячных редукторов выполнены рёбра, делающие их похожими на батареи центрального отопления. Некоторые крупногабаритные червячные редукторы поставляются с вентиляторными крыльчатками на свободном торце быстроходного вала. В других случаях приходится организовывать принудительную циркуляцию масла в корпусе редуктора. Сказанное относится к редукторам с большой передаваемой мощностью (свыше 4…5 кВт). В случаях с меньшей мощностью дополнительные меры по отводу тепла, как правило, не требуются. Однако, нагрев корпуса червячного редуктора при его работе всегда имеет место.

3. Самоторможение (подробнее – см. п. 5 «преимуществ»). Его появление иногда вредно – в тех случаях, когда выходной вал требуется провернуть без включения привода червячного редуктора.

4. Ограничения по передаваемой мощности. Технической литературой не рекомендуется использовать червячную передачу при передаваемой мощности более 60 кВт (источник – Справочник конструктора-машиностроителя В. И. Анурьева, т. 2, стр. 606, издание 2001 г.). Червячные редукторы на более высокую мощность, однако, существуют. Это, в основном, глобоидные червячные редукторы, применяемые в специальных случаях (например, приводы лифтов и подъёмнкиов). И всё же при выборе редуктора на такую мощность рекомендуется преимущество отдать цилиндрическим типам редукторов. Насколько мне известно, ведущие зарубежные производители червячных редукторов в основной своей массе выпускают червячные редукторы на передачу мощности до 15 кВт.

5. Люфт выходного вала. Такой люфт существует в любом из типов редукторов, однако, в червячных редукторах его величина, как правило, больше и увеличивается по мере износа.

6.Ресурс червячных редукторов принято считать ниже, чем цилиндрических. Это очень условное утверждение, но из-за наличия повышенного по сравнению с другими типами редукторов трения скольжения в зацеплении износ действительно имеет место. Российские производители редукторов предоставляют следующие данные по параметрам рабочего ресурса редукторов с разными типами передач:

7. Работа червячного редуктора в условиях неравномерных нагрузок на выходном валу, а так же при частых пусках-остановах не рекомендуется.

Применение червячных редукторов

Спектр применения чрезвычайно широк. Транспортеры, конвейеры, подъёмники, насосы, мешалки, приводы ворот, металлообрабатывающие станки, в том числе для выполнения фрезерных работ. Там, где требуется бюджетное решение по понижению частоты вращения привода и увеличению крутящего момента в условиях отсутствия значительных ударных нагрузок и невысокой периодичности включений, там ставьте червячный редуктор. Однако, всё же это слишком категоричное утверждение. Не претендуя на абсолютную непогрешимость против истины, попробую все же сформулировать основные рекомендации по применению червячных редукторов:

1. В случае, если не требуется самоторможения, и передаточное число редуктора должно быть больше 25 – применяйте цилиндро-червячные редукторы. КПД такого редуктора будет выше за счёт снижения передаточного отношения на червячной ступени. Соответственно – появится экономия затрат на электроэнергию и увеличение ресурса работы.

2. Не ставьте червячные редукторы в привода механизмов, находящихся под ударными нагрузками. При долговременной работе с ударами червячный редуктор может перегреваться, и у него резко снизится ресурс. Автор этих строк был свидетелем вскипания масла в редукторе, передающем мощность 4 кВт после нескольких часов его работы в качестве привода барабана шероховального устройства, на который воздействовала периодическая ударная нагрузка от ножа, срезающего шашки протектора изношенных покрышек.

3. Имеет большое значение схема установки редуктора в пространстве. Базовой и наиболее рекомендуемой по условиям смазывания передачи является схема, когда ось червяка – внизу, а ось колеса – вверху:

Возможна другая ориентация в пространстве, при заказе внимательно рассмотрите соответствие обозначения схемы расположения редуктора с действительностью! При наличии несоответствия из редуктора может вытечь масло, червяк может работать «всухую» или, наоборот, быть полностью погруженным в масло. Всё это ведёт к резкому сокращению ресурса. При верхнем расположении червяка техническая литература рекомендует снизить значение номинального крутящего момента на выходе на 20%.

4. Применение реактивной штанги или фланцевого крепления более предпочтительно, чем установка редуктора на лапах.

5. Не рекомендую применять червячные редукторы в системах позиционирования. Имеющийся в передаче люфт может негативно влиять на точность (здесь, конечно, всё зависит от конкретных условий – если выходной вал соединен, например, с ходовым винтом, имеющим небольшой шаг, а требуемая точность позиционирования гайки ±1 мм, червячный редуктор вполне подойдет).

6. При выборе типа редуктора применительно к червячному всегда необходимо осознавать возможность появления самоторможения и всего, что из этого свойства вытекает. Не ставьте червячный редуктор на привод колёсной пары тележки, если её необходимо будет иногда катать вручную. Тяжело будет катать.

7. Перед пуском нового редуктора в работу под нагрузкой рекомендуется его обкатать в холостом режиме (без рабочей нагрузки или с пониженной нагрузкой) в течение 15…20 часов для приработки трущихся поверхностей.

8. Червячному редуктору в общем случае требуется более густая смазка, чем другим видам редукторов.

 

Червяки разделяются на типы по следующим признакам:
  • по количеству заходов резьбы: однозаходные, многозаходные
  • по направлению нарезки резьбы: правые, левые
  • по форме винта, на котором нарезана резьба: цилиндрические, глобоидные
  • по форме профиля резьбы: с конволютным профилем, с архимедовым профилем, с эвольвентным профилем
  • Зубчатые колёса разделяются на типы по следующим признакам:
  • по типу колеса: собственно колесо, зубчатый сектор, вырожденный сектор
  • по профилю зубьев: прямой, вогнутый, роликовый (вместо зубьев используется вращающийся ролик

Червячные редукторы со встроенным двигателем называются червячными мотор-редукторами. В редукторах чаще всего двигательный вал располагается под прямым углом к движимому. Компоновка червячного редуктора выбирается исходя из конкретных требований к устройствам. Двигатель может располагаться как сверху приводимого в движение колеса, так и снизу и сбоку. При боковом расположении двигатель устанавливается вертикально. Вследствие вертикального расположения усложняется процесс смазки подшипников вала, а также чистки внешних элементов.

Для увеличения передаточного числа используются разные технологии, но наиболее эффективной является применение большего числа ступеней.

Для смягчения сил трения и повышения сопротивления заеданию применяются специальные вязкие смазочные составы или масла. При низких скоростях вращения смазка осуществляется при помощи специальных ванночек с маслом либо использованием специальных устройств, разбрызгивающих смазку в места повышенного трения. Для червячных редукторов, скорость вращения которых высока применение ванночек нецелесообразно, и применяется принудительная смазка охлаждёнными смазочными материалами.

Основные преимущества редуктора червячного перед зубчатыми передачами заключаются в том, что начальный контакт звеньев происходит не в точке, а по линии. Также входной и выходной валы могут скрещиваться под разными углами, но чаще всего этот угол составляет 90 градусов. Также червячная передача занимает гораздо меньше места, чем зубчатая при одинаковом большом передаточном отношении.

Помимо червячного редуктора червячная передача также применяется в системах регулирования и управления различными устройствами. Благодаря самоторможению обеспечивается точная фиксация положения, а большое передаточное отношение (до 1000) позволяет наиболее точно отрегулировать положение, либо использовать маломощные двигатели. Также червячные передачи и червячные редукторы отлично подходят для установки в качестве механизма передачи в подъёмные и лебёдочные механизмы благодаря своим конструктивным особенностям.

Некоторые технические характеристики промышленно производимых и широко распространённых червячных редукторов.

Самыми распространёнными являются одноступенчатые мотор-редукторы.

Тип Передаточное число Частота вращения выходного вала об/мин Номинальный крутящий момент на выходном валу Нм
редуктор мотор-редуктор
Ч-20 МЧ-20 5 — 50 28 — 300 4
Ч-25 МЧ-25 6
Ч-31,5 МЧ-31,5 8
2Ч-40 МЧ-40  5 — 80 9,37 — 300 28 — 37
Ч-50 МЧ-50 50 — 70
1Ч-63, 2Ч-63 МЧ-63 5 — 80 7,5 — 300 95 — 135
1Ч-80, 2Ч-80, Ч-80 МЧ-80 150 — 280
Ч-100 МЧ-100 315 — 570
Ч-125 МЧ-125 615 — 1000
Ч-160 МЧ-160 1100 — 1900
Ч-200 МЧ-200 1600 — 3100
Ч-250 МЧ-250 2700 — 5700
Ч-320 МЧ-320 4400 — 10000
Ч-400 МЧ-400 6500 — 19000
Ч-500 МЧ-500 8200 — 33000
РЧН-180 МРЧН-180 12,5 — 50 20 — 90 1300 — 1800
РЧП-300 МРЧП-300 16, 25, 50 20 — 40 4200

Виды червячных редукторов

Червячные редукторы могут существенно отличаться в зависимости от области применения механизма.

Основные отличия, которые могут использоваться в конструкции:

  • Разное число заходов;
  • Материал детали;
  • Направление резьбы;
  • Профиль резьбы;
  • Типами применяемого винта.

Данные отличия могут присутствовать в различных сочетаниях. Какие виды червячных редукторов использовать решает инженер на стадии проектирования и разработки устройств и механизмов, использующих такие типы передачи крутящего момента.

Проектирование червячного редуктора

Смастерить червячный редуктор своими руками практически невозможно.  Расчёт червячного механизма должен осуществляться квалифицированным специалистом. Когда чертёж будет сделан, все детали по нему изготавливаются только из материалов надлежащего качества, иначе зубчатый механизм может выйти из строя после непродолжительной работы. Сборка червячного редуктора, также должна осуществляться опытным мастером. Несоблюдение этого правила может значительно снизить эксплуатационный ресурс детали, ведь кроме правильной установки валов, понадобится тщательная регулировка червячного механизма.

Если необходимо применение червячного редуктора для того чтобы установить самодельный механизм по передаче крутящего момента, то в это случае лучше использовать уже готовые б/у изделия от техники, в которой используется подобный вид передачи крутящего момента. В том случае, когда осуществляется самостоятельная разработка новых устройств, которые будут запатентованы, проектирование червячного редуктора следует заказать в конструкторском бюро, занимающемся подобными разработками.

Принцип работы

Основой всего передаточного механизма является червеобразный ведущий винт, в «честь» которого данные типы редукторов и получили своё название. Червячный винт взаимодействует с шестерней, осевой вал которой расположен под прямым углом. В результате такой сцепки происходит трансформация высокой скорости вращения входного вала с низким крутящим моментом, на вращение выходного вала с небольшой частотой, но значительно большим усилием. Компоновка червячного редуктора может быть различной. Если вал червячного редуктора вращается со скоростью ниже 5 м/с, то червяк располагается снизу, если скорость выше — то устанавливается редуктор с верхним червяком.

Большинство механизмов этого типа используются с одной передаточной ступенью, но иногда для регулирования соотношения может применяться двухступенчатый червячный редуктор.

Если скорость вращения вала более 10 м/с подшипники и гипоидные передачи должны смазываться под давлением. Если мотор тихоходный, то достаточно естественной циркуляции масла при вращении передачи.

Масло для червячных редукторов должно быть высокой вязкости, иначе процесс износа наиболее нагруженных частей редуктора значительно ускорится.

Рулевое управление

Он используется в автомобиле не только в мостах, но и в рулевой системе. На самом деле жидкостный рулевой редуктор – это старейшая система, которая прошла множество изменений, но технический принцип ее остался общим.

Рулевой редуктор в автомобиле служит для того, чтобы было легче крутить руль даже на автомобиле без усилителя руля.

Рулевой редуктор имеет ряд преимуществ, главным из которых является большое отношение передачи энергии. Можно сказать, что к достоинствам относится низкий шум работы редуктора и плавность хода. Рулевой редуктор также обладает и недостатками, главным из которых является быстрый износ цепного механизма и обильное выделение тепла. Приводом для рулевого преобразователя энергии служит рулевое колесо.

Система смазки редуктора

Каждый такой агрегат автомобиля имеет систему смазки. Масло под давлением подает на подшипники и цепной механизм. Помимо своей прямой обязанности система смазки охлаждает и выносит лишние элементы износа из корпуса редуктора, которые смогут привести в негодность цепные шестеренки. Эти элементы выходят из системы с маслом и задерживаются фильтром.

Чтобы масло не смогло вытекать из корпуса редуктора, требуются специальные сальники. Специальные сальники в автомобиле есть не только в этой системе. Эти сальники есть везде, где требуется герметичность. Для того, чтобы сальники создавали герметичность, сальники нужно правильно установить. Замена сальников является такой же сложной процедурой, как и ремонт редуктора. Первой причиной того, что требуется заменить сальники, является след масла на корпусе.

Ремонт редуктора

Несложный ремонт червячного редуктора можно осуществить собственными силами. Если мотор и привод объединены в одном корпусе, то следует аккуратно разобрать механизм.

Часть общего картера, в которой находится привод, также подлежит разбору.  Если конструкция червячного привода изготовлена под высокоскоростной мотор, то, прежде чем приступать к разбору редуктора, необходимо слить трансмиссионное масло из корпуса.

В редукторе этого типа применяются высококачественные подшипники, поэтому наиболее часто необходимость ремонте возникает если шестерня и червяк изношены свыше предельных значений. Рабочая пара всегда подлежит одновременной замене на полный ремкомплект, который прежде чем поступить в торговую сеть, должен быть правильно подобран и испытан на специальном стенде.

Если износ червячной пары незначительный, то зазор можно ликвидировать, используя специальные шайбы-прокладки на ведомом валу.

Конструкция червячного редуктора также позволяет осуществить регулировку зацепления шестерни с червяком без разбора корпуса. Для этой цели используется болт, который встроен  в корпус. Если имеется чертёж устройства, то можно без труда определить, где шестерня регулируется. Если чертёж отсутствует, то косвенным признаком регулировочного болта, будет наличие на нём контргайки, которая используется для фиксации отрегулированного зазора между червяком и зубчатым колесом. Крайне редко подшипники редуктора требуют замены. Обычно привод оснащается качественными шарикоподшипниками, которые не требуют замены или ремонта в течение всего эксплуатационного срока детали. Подшипники могут быть испорчены только в том случае, когда привод долгое время использовался без смазки или с применением некачественных смазочных материалов.

Преимущества и недостатки червячных редукторов

Редукторы с червячным зацеплением – тип достаточно распространенный. Червячная передача – это всегда зацепление червяка с червячным колесом. Червяк в свою очередь – это винт, на котором имеется резьба, которая по профилю очень напоминает трапецевидную.

Червячное колесо является косозубым зубчатым вариантом, зубья которого обладают специальным профилем. Когда червяк вращается, то вдоль его оси перемещаются витки резьбы. Они протолкают в том же направлении и зубцы червячного колеса. Ось червяка и ось червячного колеса перекрещиваются под прямым углом. Промежуток между ними признается базовым размером редуктора.

В изделиях, произведенных в России, данный размер – это составная часть обозначения. Она определяет его габарит. В частности, маркировка Ч-80 – это червячный одноступенчатый редуктор, у которого межосевой промежуток 80 мм. А у Ч-100, соответственно, расстояние между осями – 100 мм.

Достоинства этого типа редукторов

— Так как входной и выходной валы червячного редуктора скрещены, то основанный на нем привод, как правило, лучше компоновать в машине. Это требует меньше места, чем, например, у у редуктора цилиндрического.

— Максимальное передаточное число червячной пары может быть 1:110. Иногда и больше. Значит, у червячной передачи потенциал снижения частоты вращения и повышения крутящего момента намного больше, чем у других видов передач. Достичь показателей такого уровня, применяя цилиндрические передачи, можно лишь в трехступенчатом либо в планетарном редукторе.

В червячном варианте с этой целью можно применить лишь одну ступень. Этот фактор становится условием определенной простоты и ценовой доступности червячных редукторов относительно цилиндрических.

— Низкий уровень шума обеспечивается особенностями зацепления. Это предоставляет возможность использовать червячные редукторы в агрегатах, к которым предъявляются высокие требования к бесшумности привода. При этом отметим, что шумы все-таки производят двигатели и механизмы, которые приводятся в движение.

ВАЖНО! Плавность хода червячной передачи. Специфика работы червячного зацепления такова, что у червячных редукторов плавностью хода по сравнению с цилиндрическими редукторами больше.

-«Самоторможение» является уникальным качеством червячной передачи. Когда ведущий вал (червяка) не вращается, то ведомый вал притормаживается. И тогда его не провернешь. Данное свойство проявляет себя, когда передаточные числа 35 и выше.

Полного самоторможения можно достичь в передаче, если у нее угол подъема винтовой линии червяка равен или меньше 3,5°. Обращаем внимание на то, что те, кто производят редукторы, не всегда считают необходимым предоставлять сведения об этом параметре в своих каталогах. И потому разработчики вынуждены оперировать только передаточными числами.

В зависимости от сферы использования редуктора данное свойство является как достоинством, так и недостатком. Скажем, серьезной ошибкой было бы применять червячный редуктор в приводе закаточного устройства. Все потому, что, когда заправляешь его, то необходимо руками поворачивать бобину, на которой закатываемый листовой материал. И наоборот, если применять червячный редуктор в приводе подъемника, то это в большинстве случаев предоставляет возможность обойтись без установки дополнительного тормозного устройства.

— Есть исполнения червячных редукторов, у которых полый выходной вал. Данные варианты предоставляют возможность производить установку редукторов сразу на валы исполнительных механизмов, не используя соединительные муфты либо дополнительные механические передачи.

ВАЖНО! Подобная установка вместе использованием так называемых «реактивных штанг» делает проще конструкцию и меньше габарит привода. Данное преимуществом есть не только у червячных редукторов. Оно есть также и у других типов редукторов.

Минусы червячных редукторов и приводов, построенных на них

— КПД такого редуктора ниже, чем у цилиндрического. Причем КПД становится ниже, как только увеличиваются передаточные отношения. Это связано с потерями энергии. А этот фактор очень важен сейчас. Скажем, КПД червячного редуктора Ч-80 с передачей 1:80, произведенного в России, составляет 58 процентов. Остальные 42 процента приходятся на потери от необратимого рассеяния энергии.

Данный недостаток вызван тем, что повышается трение скольжения витков червяка о зубья червячного колеса. У других типов передач этот показатель ниже. В этом плане червячная передача очень напоминает передачу типа «винт-гайка скольжения», у которой тоже невысокий КПД.

— Нагрев. Данная проблема вытекает из предыдущего минуса. Кинетическая энергия, которую не применили с пользой, превращается в тепло. Вот почему на корпусе любого червячного редуктора есть ребра, из-за которых они очень напоминают батареи центрального отопления.

ВАЖНО! Есть и такие крупногабаритные червячные редукторы, у на свободном торце быстроходного вала располагаются которых вентиляторные крыльчатки. В иных ситуациях необходима принудительная циркуляция масла в корпусе редуктора. Однако корпус червячного редуктора, когда он работает, всегда нагревается.

— Самоторможение. В некоторых случаях оно вредит. Скажем, когда нужно провернуть выходной вал и не включать привод червячного редуктора.

— Лимиты по передаваемой мощности. Нет смысла применять червячную передачу, если передаваемая мощность превышает 60 кВт. Червячные редукторы на мощность выше этого все-таки есть. Это, в частности, приводы лифтов и подъемников. И все-таки, когда выбираешь редуктор на подобную мощность, то лучше остановится на цилиндрических типах.

— Люфт выходного вала. Он есть в каждом типе редукторов. В червячных его величина обычно больше. И она становится еще больше по мере того, как происходит износ.

— Ресурс червячных редукторов меньше чем у цилиндрических. Ведь у них по сравнению с иными типами редукторов повышенное трение скольжения в зацеплении. Отсюда и износ. Рабочий ресурс червячного редуктора не менее 10 тысяч часов; цилиндрического – не менее 25 тысяч часов.

ВАЖНО! Работа червячного редуктора, когда нагрузки на выходном валу неравномерные, а также когда часто осуществляются пуск-остановка, не рекомендуется.

Как и где используются червячные редукторы

Этот вариант нашел широкое применение. Транспортеры, мешалки, приводы ворот, конвейеры, подъемники, насосы, станки для обработки металла и многое другое.

Если вам необходимо бюджетное решение, чтобы снизить частоту вращения привода и увеличить крутящийся момент тогда, когда нет существенных ударных нагрузок и периодичность включений невелика, то ставьте червячный редуктор.

Теперь приведем основные рекомендации по использованию червячных редукторов:

— Когда не нужно самоторможение, а передаточное число редуктора необходимо выше 25-ти – используйте цилиндро-червячные редукторы. Их КПД выше. Ведь снижается передаточное отношение на червячной ступени. Отсюда экономия расходов на электричество и рост ресурса работы.

— Нельзя ставить червячные редукторы в привод механизмов, которые под ударными нагрузками. Червячный редуктор, когда долго работает с ударами, перегревается, и у него существенно снижается ресурс.

— Важна схема размещения редуктора в пространстве. Базовой (по доступности смазывания передачи) считается та схема, если ось червяка – снизу, а ось колеса – сверху. Но ориентация в пространстве может быть и иной.

ВАЖНО! Несоответствие ориентации может привести к тому, что из редуктора вытечет масло. А еще червяк будет работать «всухую» или полностью погрузится в масло. Отсюда и резкое сокращение ресурса. Если червяк расположен вверху, то рекомендуется уменьшить показатель номинального крутящего момента на выходе на 20 процентов.

— Использование реактивной штанги либо фланцевого крепления предпочтительнее по сравнению с монтажом редуктора на лапах.

— Нет смысла применять подобные редукторы в системах позиционирования. Люфт, который есть в передаче, может отрицательно повлиять на точность. Безусловно, все зависит от индивидуальных условий.

— Когда выбираешь тип редуктора, то применительно к червячному всегда нужно понимать то, что может появиться самоторможение и все, что из данного свойства вытекает. Нельзя ставить его на привод колесной пары тележки, если вы намереваетесь даже изредка катать ее вручную. Иначе будет тяжело ее передвигать.

— До запуска нового редуктора в работу под нагрузкой, нужно его покатать на холостом ходе, то есть вообще без нагрузки либо с пониженной нагрузкой. И так в течение 15-20 часов. Тогда трущиеся поверхности приработаются.

— Этот тип редуктора ощущает потребность в более густой смазке, чем иные варианты.

Особенности червячных редукторов: общее описание, преимущества, недостатки | Публикации

Анализируя частоту использования тех или иных редукторов, на первое место уверенно выходит червячный редуктор. «Червяком» называется винт с резьбой, профиль которой максимально приближен к трапецеидальному типу. Червячное колесо оснащено зубьями специального профиля. Совершая движения винта, резьбовые витки перемещаются по его оси, в этом же направлении подталкиваются и зубья колеса. 

Расстояние между осью червяка и колеса определяется типом редуктора. Как правило, от данного параметра зависят общие габариты устройства. Так, Ч-100 — это редуктор с червячной передачей, характеризующийся одной ступенью, межосевое расстояние — 100 мм, а для Ч-80 характерно, соответственно, межосевое расстояние, равное 80 мм.

Червячные редукторы, а также приводы, базирующиеся на данном типе оборудования, отличаются рядом преимуществ, среди которых:

  • В силу того, что входной и выходной валы соединяются, такой привод удобно компоновать непосредственно в машине, он занимает минимум места и при необходимости оперативно демонтируется;
  • Показатели передаточных чисел могут достигать 1:110, по причине чего червячная передача характеризуется высоким потенциалом увеличения крутящего момента и понижения частоты вращения. Этот аспект выгодно отличает именно этот тип редуктора от других приводных устройств. Объяснимся: чтобы получить приближённые к такому значению передаточные числа с цилиндрическими устройствами, важно использовтаь оборудование с не менее чем тремя ступенями, с позиции червячного редуктора будет достаточно одной ступени. В силу этого, червячные механизмы позиционируются как относительно недорогие и простые в эксплуатации установки. Но с другой стороны, данный аспект понижает процент КПД;
  • Особенности зацепления червячной пары позволяют использовать червячные редукторы в условиях и процессах, к которым предъявляются повышенные требования относительно бесшумности работы;
  • Сравнивая червячные устройства с цилиндрическими, следует также отметить высокую плавность хода первых;
  • Особого внимания заслуживает фактор самоторможения или отсутствия обратимости. Если ведущий вал не движется, ведомый вал также начинает притормаживать, без возможности его проворачивания. Активация этого процесса происходит в условиях передаточных чисел 35 и выше. Однако рациональнее принимать во внимание не столько показатели передаточного числа, сколько угол подъёма червяка, при уменьшении которого активируется самоторможение. В ряде случаев, предприятия и организации, занимающиеся производством редукторов, не дают информацию о вышеотмеченном параметре, потому приходиться учитывать только передаточное число. В то же время, не стоит забывать о том, что опция самоторможения, исходя из особенностей сферы использования редуктора, может иметь как положительные, так и отрицательные последствия. Другими словами, совершенно неправильно применять червяки в приводах, скажем, закаточных механизмов и установок. При их заправке важно вращать бобину в ручном режиме, а червяк, даже с передаточным числом, равным 25, вращать посредством ведомого вала очень трудно. Но если речь идет об установке червяка в приводе подъемника, то такое решение позволит избежать необходимости монтажа дополнительного тормозного устройства;
  • Сегодня на рынке приводной техники свою нишу занимают и редукторы с полым выходным валом. Такая конструкция дает возможность монтировать их непосредственно на валу, то есть, не используя различные соединительные муфты и другие передачи. В общей сложности, конструкция имеет меньшие габариты, отличается небольшим весом и простотой дальнейшей эксплуатации.
  • Последний плюс могут успешно применять не только червяки, но и редукторы других типов и классов, исключение составляют соосные цилиндрические модификации. Нельзя упускать из внимания и то, что факт внештатной нагрузки, возникающей по причине отсутствия предохранительной муфты, может стать причиной выхода из строя редуктора. В этом случае важно либо создать условия, гарантирующие впоследствии отсутствие подобного рода нагрузок, либо же защитить привод от них посредством все той же отмеченной выше муфты. Последняя оговорка, в большей степени, характерна доя червячных редукторов по причине их опции отсутствия обратимости.

К недостаткам червякам и основанных на них приводах относятся:

  • Если сравнивать червячный и цилиндрический редукторы, то процент КПД первого заметно меньше второго. Это объясняется увеличением показателей передаточных отношений, что является причиной потери энергии. Так, если КПД, к примеру, модели Ч-80 равен 58%, то процент потерь будет составлять 42%;
  • Следующим недостатком выступает нагрев редуктора, который является следствием вышеописанного фактора. Другими словами, не переданная кинетическая энергия аккумулируется в тепло, это объясняет то, зачем корпуса редукторов имеют, так называемые, ребра. Если подразумевается использование очень габаритного редуктора, то он может иметь крыльчатки для вентиляции, в противном случае важно решать вопросы принудительной организации оборота масла. Все вышеприведенное характерно для моделей с высокой передаваемой мощностью, меньшая мощность не требует дополнительных мер, направленных на отвод тепла. Тем не менее, корпус при работе устройства нагревается в любом случае;
  • В части описания достоинств червячного редуктора был затронут вопрос самоторможения, но это явление перестает быть преимуществом в ситуациях, когда важно вращать вал, не включая непосредственно редуктор;
  • Ограничения передаваемой мощности. Специалисты не рекомендуют использовать червячные передачи при показателях передаточной мощности свыше 60кВт. Безусловно, стоит отметить, что моделей, рассчитанных на более высокие показатели мощности мало, тем не менее, они есть. Как правило, речь идет о глобоидных моделях;
  • Люфт выходного вала — это явление, характерное для всех без исключения модификаций редукторов. В случае с червячной передачей этот фактор имеет свойство увеличиваться по мере износа.

В ряде случаев считается, что срок эксплуатации червячной передачи на порядок меньше, чем цилиндрической. На практике же было подтверждено, что это замечание не больше, чем условность. Если не использовать червячный редуктор в условиях неравномерных нагрузок, а также при частых режимах пуска/останова, срок их службы будет не меньшим, чем других приводных механизмов.

Область применения червячных редукторов — информационная статья

Редуктор – это один из самых нужных узлов для любого производственного устройства. Он ответственный за бесперебойную работу трансмиссионного механизма. Его главное назначение – снижение вращающего момента электропередачи двигателей.

Новое поколение преобразователей имеет два основных типа: червячный и цилиндрический. Отличительная особенность этих видов в передаточном устройстве.

В этой статье мы расскажем о червячном редукторе, который не используется в двигателе с большой производительностью, ввиду сильного трения в системе передачи. Его важнейшим свойством является высокая придаточная численность (до 100) и миниатюрный объем. Основой передаточной конструкции в механизме является шуруп, который похож на червя, и зазубренное ведомое колесо, расположенное в позиции к червю.

Виды червячных редукторов

Различают три вида данных машин:

  1. Одностадийные.
  2. Двухстадийные.
  3. Комбинированные преобразователи, работающие на базе зубчато-червячной передачи.

Ухаживать за данными приборами нужно очень тщательно, редуктор 2ч следует смазывать тягучими веществами. Это обязательное условие, для того чтобы обеспечить безотказную работу механизма и увеличить его КПД. Процедура смазывания осуществляется вручную, посредством опускания колес и винта в особый резервуар, наполненный смазочным веществом. Тут самое главное, определить степень опущения, чтобы она отвечала размещению подушек перемещения. Винт опускается в емкость до уровня витков.

Область применения червячных редукторов

Червячный преобразователь делает работу мотора совершенно беззвучной и неторопливой. Благодаря такому свойству, редукторы червячные получили широкую популярность во многих индустриальных отраслях. Редуктор применяют в насосах и элеваторах, лифтах и эскалаторах, транспортерах и электронных передвижных воротах и других приспособлениях. Червячный преобразователь незаменимый механизм, там, где нужно увеличить момент вращения с синхронным снижением частоты поворота.

В условиях сегодняшнего рынка червячный редуктор с успехом применяется на многих промышленных и сельскохозяйственных предприятиях, выполняя самые разнообразные задачи.

Несмотря на востребованность такого механизма, цена на него сравнительно небольшая. Российский рынок вообще, а «ТехноДрайв», в частности, может предложить червячные редукторы по достаточно привлекательным ценам. Цена обусловлена такими показателями, как внешний вид и передаточное число, но в любом случае за небольшую цену приобретается качественный товар.

Знакомство с червячной передачей — Bodine

Червячная передача — это проверенное и экономичное решение для приложений, требующих высокоскоростных редукторов в ограниченном пространстве, с очень плавной и бесшумной работой. Червячные передачи обладают присущей им способностью к самоблокировке в зависимости от конструкции и передаточного числа. Смазка очень важна для срока службы червячной передачи, и ее эффективность можно повысить, используя обволакивающие червячные передачи.

Описание

Червячная передача в сборе напоминает одиночный винт с резьбой, который вращает модифицированную прямозубую шестерню со слегка наклоненными и изогнутыми зубьями.Червячные передачи могут быть оснащены правым, левым или полым выходным (ведущим) валом. Этот тип прямоугольной передачи используется, когда требуется значительное снижение скорости или значительное увеличение крутящего момента в ограниченном пространстве. На рис. 1  показан червяк с одинарной резьбой (или с одним заходом) и червячная передача с сорока зубьями, обеспечивающая передаточное отношение 40:1. Отношение равно количеству зубьев шестерни, деленному на количество заходов/витков на червяке. Для сопоставимого цилиндрического зубчатого колеса с передаточным числом 40: 1 потребуется по крайней мере две ступени передачи.Червячные передачи могут достигать передаточного числа более 300:1.

Червяки могут быть изготовлены с несколькими витками резьбы, как показано на рис. 2. Шаг резьбы остается постоянным, а шаг резьбы увеличивается. В этих примерах соотношения относятся к 40:1, 20:1 и 13,333:1 соответственно.

Червячные передачи могут быть самостопорящимися: червяк может приводить в движение шестерню, но из-за внутреннего трения шестерня не может вращать червяк. Обычно только в соотношениях выше 30:1. Это самоблокирующееся действие снижается по мере износа, и его никогда не следует использовать в качестве основного тормозного механизма.

Червячная передача обычно изготавливается из бронзы, а червяк из стали или закаленной стали. Бронзовый компонент изнашивается раньше червяка, потому что его легче заменить.

Смазка

Надлежащая смазка особенно важна для червячной передачи. При вращении червяк оказывает давление на червячную передачу. Это приводит к трению скольжения по сравнению с прямозубым зацеплением, которое создает в основном трение качения. Лучший способ свести к минимуму трение и износ металлических поверхностей между червяком и червячной передачей — использовать вязкую, высокотемпературную составную трансмиссионную смазку (ISO 400–1000) с присадками.Хотя они продлевают срок службы и повышают производительность, никакие смазочные добавки не могут бесконечно предотвращать или преодолевать износ скольжения.

Охватывающие червячные передачи

Червячный редуктор с огибающей следует рассматривать для применений, требующих очень точного позиционирования, высокой эффективности и минимального люфта. В узле огибающей червячной передачи контур зубьев шестерни, резьба червяка или и то, и другое модифицируются для увеличения контакта с поверхностью. Огибающие червячные передачи менее распространены и более дороги в производстве.

Чтобы загрузить эту статью в формате PDF, щелкните здесь.

Copyright Bodine Electric Company © 04/2016. Все права защищены.

Червяк и колесо

Червяк и колесо

Червячный привод

Червячные приводы (или наборы червячных передач) представляют собой прямоугольные приводы и используется в винтовых домкратах, где входной вал находится в под прямым углом к ​​подъемному винту. Другие формы К прямоугольным передачам относятся конические и гипоидные передачи.Червячные передачи удовлетворяют требованиям многих систем и обеспечивают компактное средство уменьшая скорость при увеличении крутящего момента, и поэтому идеально подходят для использования в системы, использующие, например, подъемное оборудование, где высокое передаточное число подразумевает, что им может управлять небольшой мотор.

Червячная передача состоит из червячного колеса и червячной передачи также известный как червячный винт или просто червяк. Червь колесо внешне похоже на прямозубую шестерню, червячная передача имеет форму обычно с углом наклона 20°.Винт червячной передачи может быть одиночный пуск или несколько пусков в зависимости от передаточного отношения набор передач. Червь имеет относительно небольшое количество нитей на небольшом диаметр и червячное колесо с большим количеством зубьев на большом диаметре. Этот комбинация предлагает широкий диапазон передаточных чисел, обычно от 4:1 до 300:1.

Низкий КПД червячной передачи подходит для применения которые требуют прерывистого, а не постоянного использования. Неэффективность червячного привода возникает из-за скользящего контакта между зубами.Соответствующий и адекватный смазка должна применяться для рассеивания выделяемого тепла и уменьшения износа показатель. Для долговечности червячная передача изготовлена ​​из цементируемой стали с шлифованная поверхность и червячное колесо часто изготавливаются из бронзы или чугуна. Другой комбинации материалов используются там, где это уместно, и в легких условиях эксплуатации используются современные неметаллические материалы.

Червячный редуктор в сборе

Многозаходная резьба и самофиксация

Часто требуется, чтобы винтовая система (такая, как в винтовом домкрате) не давала «обратный ход» при снятии удерживающей силы и прикладывается осевая нагрузка.В этих ситуациях обычно используется однозаходная резьба, поскольку меньший угол спирали вызывает большее трение между витками и обычно этого достаточно для предотвращения проскальзывания. Такая система называется самоблокирующейся. Это предполагает статически нагруженную систему с незначительной вибрацией или без нее, поскольку это может привести к преодолению угла трения и ослаблению соединения. В системах, подверженных вибрации, рекомендуется использовать блокирующий механизм или тормоз для предотвращения обратного хода.

Если самоблокировка не является требованием системы, но требуется более высокая скорость трансляции, то можно использовать многозаходную резьбу.Это означает, что на валу винта создается несколько форм резьбы.

Однозаходная резьба: Одинарная спиральная резьба, сформированная вокруг корпуса винта. На каждый оборот винта на 360° форма перемещается в осевом направлении на шаг одной резьбы. Имеет то же значение, что и высота тона. В случае однозаходной резьбы шаг и шаг равны.

Двойная начальная резьба: Две формы резьбы. Во время вращения на 360° формы продвигаются в осевом направлении на общий шаг двух витков резьбы.Свинец в 2 раза больше шага.

Тройная заходная резьба: Три формы резьбы. Во время вращения на 360 ° формы продвигаются в осевом направлении на общий шаг трех витков. Свинец в 3 раза больше шага.

Многозаходная резьба имеет более крутой угол наклона витка, что приводит к меньшему трению между витками резьбы, и, следовательно, такая система с меньшей вероятностью будет самостопорящейся. Из этого следует, что более крутая спираль обеспечивает более быстрое перемещение вдоль резьбы, т. е. элемент с многозаходной резьбой можно затянуть за меньшее количество оборотов, чем элемент с однозаходной резьбой.

Использование различных червячных валов с многозаходной резьбой в винтовых домкратах Келстона увеличивает линейный диапазон выходной скорости, который мы можем предложить.

Червяки и червячные колеса – грунтовка

Впервые опубликованный в 1973 году роман Томаса Роквелла «Как есть жареных червей» рассказывает историю Билли и его желания выиграть пари, съедая червяка в день в течение 15 дней. Хотя большинству из нас не пришла бы в голову мысль есть червей, Билли находит способ проглотить ночного ползуна каждый день.Как и в этой детской сказке, большинство инженеров-механиков знают о червях, но не умеют встраивать их в свои системы.

Червячные пары или червячные передачи — взаимозаменяемые термины для набора механических компонентов, состоящих из червяка и червячного колеса. Червяк является приводным механизмом в этом наборе и имеет форму винта. Червь имеет несколько критических размеров, которые определяют, как он будет функционировать в наборе. Критическими значениями являются наружный диаметр червяка, угол подъема резьбы, направление резьбы и число заходов резьбы.Для показанного червяка направление резьбы — по часовой стрелке; это соответствует правой резьбе. Хотя они доступны как с левой, так и с правой резьбой, правая резьба является наиболее распространенным выбором. Этот червь также имеет два начала резьбы. Это важно при определении передаточного отношения пары.

Червячный приводЧервячное колесо

Червячное колесо, также известное как червячное колесо, упрощенно представляет собой косозубую шестерню, которая соответствует шагу, углу давления и углу наклона червяка. Существенным отличием червячной передачи от косозубой передачи является горловина.Это углубление в форме зуба, которое позволяет червяку правильно сесть на осевую линию червячного колеса. Передаточное отношение червячной пары определяется количеством зубьев на червячном колесе и количеством заходов резьбы на червяке. Для червяков с одной резьбой могут быть разработаны очень высокие передаточные числа. Поскольку передаточное число есть отношение числа зубьев к числу заходов резьбы, можно изменить передаточное число, заменив червячную пару другим комплектом, который изготавливается с дополнительными заходами.При добавлении большего количества витков резьбы угол спирали должен увеличиваться, если расстояние между центрами должно оставаться прежним.

Существует несколько типов червячных пар. Набор, подробно описанный выше, известен как одиночный обертывающий набор. Он обозначен так потому, что на червяке есть только один набор резьб, которые входят в зацепление с зубьями на червячном колесе. Поскольку червячная пара представляет собой фрикционный привод, и один набор витков многократно входит в зацепление с червячной передачей, материал червяка должен быть значительно тверже, чем материал колеса.По этой причине червяки обычно изготавливают из стали, а червячные колеса обычно изготавливают из бронзовых сплавов. Обычно червяки закаляют и шлифуют, особенно когда они собираются использоваться под высокой нагрузкой или работать на высоких скоростях, например, внутри редуктора.

Другим типом червячной передачи является двойная огибающая пара. В этом наборе червяк не прямой, а имеет вогнутую форму зуба, соответствующую кривизне червячного колеса. Это позволяет большему количеству витков червяка входить в зацепление с червячным колесом.Этот дополнительный контакт обеспечивает большую передачу крутящего момента.

Третьим типом червячной передачи является дуплексная пара. В этом типе червячной пары используется один огибающий червяк с переменным шагом по всей длине. При изменении профиля шага форма зуба увеличивается, а люфт уменьшается. Используя этот тип червячной пары, можно изготовить узел червячной передачи с почти нулевым люфтом (рис. 1).

Рисунок 1: Расчеты люфта червячной передачи.

Другие варианты червячной передачи, которые были разработаны для уменьшения люфта, включают использование подпружиненного разъемного червяка (известного как червяк Отта) или использование подпружиненных окон в червячной передаче.

Червячные пары являются фрикционными приводными механизмами. Таким образом, они требуют смазки для отвода тепла, выделяемого при трении. Из-за ограничений большинства смазочных жидкостей входная скорость червяка должна быть менее 1800 об/мин. На более высоких скоростях большинство смазочных материалов не способны отводить тепло от сетки и будут вспениваться внутри коробки передач. В большинстве случаев открытая червячная передача должна смазываться рециркуляционной смазкой разбрызгиванием. Однако при заключении в корпус следует следовать рекомендациям на рис. 2.

Рис. 2: Смазка червячной передачи в корпусе.

Из-за трения некоторые конструкторы выбирают червячную пару в качестве тормоза, чтобы предотвратить реверсивное движение в своем механизме. Эта идея развивается из концепции, согласно которой червячная пара становится самостопорящейся, когда угол опережения мал, а коэффициент трения между материалами высок. Хотя и не абсолютный, когда угол опережения червячной пары меньше 4 градусов, а коэффициент трения больше 0.07, червячная пара самоблокируется.

Поскольку червячные передачи имеют угол опережения, они создают осевые нагрузки. Эти осевые нагрузки зависят от направления вращения червяка и направления резьбы. Правосторонний червяк будет тянуть червячное колесо к себе, если вращать его по часовой стрелке, и будет отталкивать червячное колесо от себя, если вращать его против часовой стрелки. Левосторонний червяк будет действовать прямо противоположным образом.

Червячные пары

— отличный выбор конструкции, когда вам нужно снизить скорость и изменить направление движения.Они доступны в бесконечных соотношениях, изменяя количество зубьев на червячном колесе, а изменяя угол опережения, вы можете настроить практически любое межосевое расстояние. Я не помню, что Билли сделал со своими 50 долларами за то, что съел все 15 червей, но я точно знаю, что не приму этот вызов в ближайшее время.

Червячный механизм с переключаемым обратным ходом | ROBOMECH Journal

В этом исследовании мы использовали вибрации для снижения трения в червячной передаче. Существует два типа явлений уменьшения трения.Первый тип обусловлен подскакиванием поверхности зуба червячной передачи от вибрации, которая порождает периодические состояния контакта и бесконтакта, а при бесконтактном состоянии она теряет трение. Второй тип обусловлен вибрацией (направленной параллельно углу опережения), превышающей силу трения. В статье [15] подшипники, удерживающие валы червячной передачи, удерживаются резиновыми частями, и валы могут вибрировать во всех направлениях. Однако вибрация, изменяющая длину между валами червячного винта и червячного колеса, не рекомендуется, так как она значительно смещает точку контакта с делительной окружности шестерни.Кроме того, такое движение вызывает перекос осей валов. Поэтому в данной работе речь пойдет о колебаниях, возникающих в направлении оси червяка и червячного колеса [16], так как такие колебания не вызывают изменения зазора валов шестерен.

Технические характеристики червячной передачи (состоящей из червячного винта и червячного колеса) показаны в таблице 1. Мы собрали червячную передачу, и на валы червячного винта и червячного колеса был установлен шкив.Сначала на шкив червячного колеса подвешивался груз для создания контактного усилия между зубьями червячного колеса. Затем массу груза, подвешенного к червячному винту, медленно увеличивали, и измеряли вес, инициирующий вращение червячного колеса. Соответственно, мы получили коэффициент статического трения \(\mu \), показанный в таблице 1.

Таблица 1 Спецификация червячного винта и колеса

Вибрация в направлении оси червяка

Рассмотрим вибрацию, действующую на ось червяка \(S_y\), как показано на рис.3а. Вес червячного колеса, червячного винта и возбуждающей силы равны \(M_{W}\), \(M_{S}\) и \(f\sin \omega t\) соответственно. Теоретически компоненты силы x и z также генерируются контактным усилием зубьев шестерни. Однако они меньше и составляющих силы, так как угол опережения червячной передачи мал. Для упрощения анализа мы рассмотрели только жесткость пружины \(k_{y1}\) и \(k_{y2}\). Если червячное колесо и червячный винт соприкасаются в условиях трения покоя, они колеблются как единое тело от вала червячного колеса, изгибаясь при движении, показанном на рис.2а. Следовательно, уравнение движения можно записать так, как показано в уравнении. (5), и можно рассчитать смещение y .

$$\begin{align} (M_{W}+M_{S})y»+(k_{y1}+k_{y2})y=f \sin \omega t \end{align}$$

(5)

К червяку приложены возбуждающая сила \(f \sin \omega t\) и восстанавливающая сила жесткости пружины \(k_{y2}\). Из уравнения (5) можно рассчитать силу \(F_{Sy}\), приложенную к оси y червяка за счет вибрации, за исключением силы, приложенной от червячного колеса через зуб шестерни. следующим образом.

$$\begin{align} F_{Sy}=-k_{y2}y+f \sin \omega t \end{align}$$

(6)

Это \(F_{Sy}\) становится силой, приложенной к точке контакта червячным винтом.

Рис. 3

Вибрация в направлении оси винта

Теперь рассмотрим силы, возникающие между зубьями червячного колеса и червячным винтом. Поверхность зуба наклонена под углом опережения и углом давления. Для упрощения анализа рассмотрим только угол опережения \(\gamma\), который оказывает существенное влияние на трение зубьев.На рис. 3b показана червячная передача вдоль оси 90 120 x 90 121. Также показан другой рисунок, на котором червячный винт снимается, чтобы можно было увидеть точку контакта зубьев. Если к валу червячного колеса прикладывается крутящий момент, через червячное колесо на зубья шестерни создается толкающее усилие F . Этот F становится приложенным усилием к точке контакта червячным колесом. Следовательно, к точке контакта зуба шестерни приложены обе силы \(F_{Sy}\) и F .

Кроме того, червячный винт может вращаться вокруг своей оси, таким образом, если амплитуда колебаний мала, движение точки контакта можно рассматривать как движение по плоскости yz .Если зафиксировать систему координат на червячном колесе, то F относительно ведет себя как сила, приложенная к червячному винту в противоположном направлении. Следовательно, червячный винт можно рассматривать как объект, на который действует сила F , когда он упирается в поверхность, наклоненную под углом \(\gamma \), как показано на рис. 3c. Конечно, F включает в себя как силы, создаваемые пружиной \(k_y1\), так и крутящий момент, приложенный к червячному колесу. Однако, если амплитуда вибрации мала, в F преобладает сила, создаваемая крутящим моментом T , а не сила, создаваемая пружиной \(k_y1\).Поэтому мы принимаем F постоянным, чтобы упростить уравнение. Путем такого упрощения F можно трактовать аналогично силе, создаваемой гравитационным ускорением, как показано на рис. 3c. Поскольку прижимная сила, вызванная вибрацией, приложенной через червячный винт, равна \(F_{Sy}\), нормальная сила Н поверхности зуба шестерни получается следующим образом:

$$\begin{align} N= (F-F_{Sy})\cos (\gamma) \end{align}$$

(7)

Здесь, когда \(N=0\), зубья находятся в бесконтактном состоянии, что означает, что зубья находятся на грани потери контакта и начинают прыгать.Мы определяем \(\Lambda \) как \(\Lambda = F_{Sy}/F\). Поэтому при \(\Lambda=1\) начинают прыгать зубья.

Далее рассмотрим силу \(F_r\), параллельную наклонной поверхности, и получим условие, при котором зубья шестерни начинают проскальзывать. Пусть коэффициент трения равен \(\mu \); \(F_{r}\), который рассчитывается следующим образом.

$$\begin{aligned} F_{r}= \,& {} (F-F_{Sy})\sin \gamma — \mu N \end{aligned}$$

(8)

$$\begin{aligned}= \,& {} (F-F_{Sy})(\sin\gamma — \mu\cos\gamma ).\end{выровнено}$$

(9)

На рис. 3 показано состояние, при котором червячный винт и червячное колесо движутся синхронно без проскальзывания. Следовательно, \((F-F_{Sy})\sin \gamma < \mu N\), \(F_{r}<0\), а стрелка, представляющая \(F_{r}\), находится в минусе. направление.

Здесь мы определяем \(\Lambda _{r}=F_{r}/F\).

$$\begin{align} \Lambda _{r}=(1-\Lambda )(\sin\gamma — \mu \cos\gamma ) \end{align}$$

(10)

Следовательно, при \(\Lambda _{r}=0\) начинают буксовать зубья червячной передачи.Это означает, что когда \(\Lambda =1\) совпадает с условием, червячная передача начинает прыгать. Поэтому в этом случае зубы начинают прыгать одновременно с тем, что начинают проскальзывать. Согласно приведенным выше результатам, когда сила \(F_{Sy}\) прикладывается вибрацией для создания \(\Lambda >1\), зубья шестерни начинают периодически прыгать и терять контакт; таким образом, сила трения уменьшится, и ожидается обратный ход.

Вибрация в направлении оси червячного колеса

Рассмотрим возбуждающую силу \(f\sin \omega t\), приложенную к оси червячного колеса \(W_z\), как показано на рис.4а. Подобно уравнению (5), если червячное колесо и червячный винт соприкасаются в условиях статического трения, они вибрируют как единое тело. Уравнение движения можно описать, как показано в уравнении. (11), и можно рассчитать смещение z .

$$\begin{align} (M_{W}+M_{S})z»+(k_{z1}+k_{z2})z=f \sin \omega t \end{align}$$

(11)

Рис. 4

Вибрация в направлении оси колеса

Сила, создаваемая между зубьями шестерни, показана на рис.4б, в. В этом случае червячное колесо помещается на наклонную поверхность, представляющую собой червячный винт, и вибрирует в горизонтальном направлении. Возбуждающая сила \(f \sin \omega t\), восстанавливающая сила из-за жесткости пружины \(k_{z1}\) и элемент z силы трения \(\mu N \cos \gamma \) действуют на червячное колесо. Сила, приложенная к червячному колесу в направлении z \(F_{Wz}\), за исключением силы, приложенной от зубьев шестерни, рассчитывается следующим образом;

$$\begin{align} F_{Wz}=-k_{z1}z-\mu N \cos \gamma + f \sin \omega t \end{aligned}$$

(12)

По сравнению с уравнением.(6), в этом уравнении необходимо учитывать силу трения. Таким образом, контактное усилие N должно быть включено, но оно еще не получено. Подобно уравнению (7), из F , приложенной к зубу шестерни через червячный винт и \(F_{Wz}\), нормальная сила Н может быть получена следующим образом.

$$\begin{aligned} N=F \cos\gamma — F_{Wz} \sin\gamma \end{aligned}$$

(13)

В этом случае, если \(N=0\), зубья находятся на грани потери контакта и начинают прыгать.Если \(\Lambda \) определяется как \(\Lambda =F_{Wz}/F\), то получается условие, при котором зубья шестерни начинают прыгать.

$$\begin{align} \Lambda =1/\tan \gamma \end{align}$$

(14)

Далее рассмотрим силу \(F_r\), параллельную наклонной поверхности, и получим условие, при котором зубья червячной передачи начинают проскальзывать. Сила \(F_{r}\), параллельная углу опережения, рассчитывается следующим образом.

$$F_{r}= F \sin \gamma + F_{Wz} \cos \gamma — \mu N$$

(15)

$$= F(\sin\gamma — \mu \cos\gamma) + F_{Wz}(\cos\gamma +\mu \sin\gamma)$$

(16)

Определяем \(\Lambda _{r}=F_{r}/F\),

$$\begin{aligned} \Lambda _{r}=(\sin \gamma — \mu \cos \gamma ) +\Lambda (\cos\gamma +\mu \sin\gamma ).\end{выровнено}$$

(17)

В этом уравнении, когда \(F_{r}=0\) или \(\Lambda _{r}=0\), червячный винт может начать вращаться из-за силы, приложенной червячным колесом. Таким образом, получается условие \(\Lambda\), при котором зубья шестерни начинают проскальзывать.

$$\begin{align} \Lambda =\frac{\mu \cos \gamma — \sin \gamma }{\cos \gamma +\mu \sin \gamma} \end{align}$$

(18)

Поэтому, когда условия уравнения.\circ \) и коэффициент трения \(\mu =0,175\) в уравнениях. (14) и (18), \(\Lambda >7,94\) и \(\Lambda >0,05\) можно получить соответственно. Следовательно, когда вибрация добавляется к оси червячного колеса \(W_z\), обратный ход создается за счет проскальзывания.

Наконец, мы сравним уравнения. (7), (10), (14) и (18). В этих уравнениях \(\Lambda \) представляет собой отношение возбуждающей силы \(F_z\) к толкающей силе F между зубьями шестерни, создаваемой крутящим моментом червячного колеса.Следовательно, когда к оси червячного колеса добавляется возбуждающая сила, оно может быть вытеснено меньшей возбуждающей силой.

Лучшие дисковые пилы с червячным приводом в 2021 году

В разделе обзора продуктов выше мы показали вам наш выбор дисковых пил с червячным приводом. Если эти три продукта по какой-либо причине не соответствуют вашим потребностям, у нас есть этот раздел, который включает подробное изложение того, как самостоятельно выбрать циркулярную пилу с червячным приводом.

На что обратить внимание при выборе дисковой пилы с червячным приводом?

Когда вы ищете подходящую циркулярную пилу с червячным приводом, обратите внимание на некоторые важные характеристики модели

.
Мощность

При работе с электроинструментом всегда следует выбирать инструмент с высокой мощностью.Чтобы гарантировать, что вы получите лучший инструмент, сила тока вашей червячной пилы должна быть в пределах 10-15А.

Также убедитесь, что червячный накопитель является проводным или беспроводным. Проводные червячные приводы предпочтительнее беспроводных, потому что они обладают достаточной мощностью, необходимой для выполнения любой задачи.

Мощность двигателя

Очень часто, чтобы правильно оценить мощность червячной передачи, необходимо взглянуть на двигатель под капотом. Двигатель, по сути, является двигателем этого инструмента.Чем мощнее двигатель, тем выше число оборотов циркулярной пилы с червячным приводом. Итак, было бы лучше, если бы вы искали циркулярные пилы со скоростью вращения 4500-5400 об/мин.

Скошенная и режущая способность

Убедитесь, что режущая способность выбранного вами червячного привода очень близка или выше общего стандарта. Пила с червячным приводом в вашем сарае для инструментов должна с легкостью распиливать 2-дюймовую толстую древесину. Кроме того, убедитесь, что ваш инструмент может достигать уровней 22,5, 45 и 53 градуса.Наконец, проверьте глубину, на которую каждый скос может разорвать древесину.

Факторы, которые следует учитывать при выборе дисковой пилы с червячным приводом

Вот факторы, влияющие на общую эффективность вашей дисковой пилы с червячным приводом во время использования:

Долговечность

Срок службы вашего червячного инструмента зависит от материала, из которого изготовлен двигатель, материала изготовления, качества лезвий и включения в конструкцию функции смены лезвий. Магниевые корпуса лучше всего подходят для червячных двигателей, потому что, в отличие от таких металлов, как сталь, они обеспечивают правильное распределение веса.Кроме того, они более долговечны, чем пластиковые.

Наконец, выбирайте червячные пилы с лезвиями с твердосплавным покрытием и с системой быстрой смены лезвий.

Вес

Убедитесь, что вы выбрали циркулярную пилу с червячным приводом, изготовленную из легких материалов, таких как алюминий или магний. Несмотря на то, что алюминий и магний легкие, вы все равно должны быть готовы вложиться в любой проект, который вы планируете делать с циркулярной пилой с червячным приводом. Кроме того, пила с червячным приводом обычно тяжелее циркулярной пилы с прямым приводом из-за расположения двигателя.

Точность

Точность резки также важна; это будет намного проще с червячными приводами с устойчивыми опорами, видимой линией реза, низкой вибрацией и эффективной системой пылеудаления. Все эти функции, объединенные в одной циркулярной пиле с червячным приводом, помогают гарантировать более точные пропилы.

Безопасность

Безопасность — еще один важный фактор, который нельзя упускать из виду при работе с такими электроинструментами, как червячный привод. Чтобы гарантировать свою безопасность и безопасность обрабатываемой детали, выбирайте червячные приводы с эффективным пылеуловителем, обеспечивающим прямую видимость во время работы.

Кроме того, в пилах Skilsaw и Bosch имеется функция защиты от заедания, которая помогает гарантировать, что во время работы лезвия будут закрыты. Наконец, некоторые другие червячные пилы, такие как Dewalt, также предлагают немного другую функцию безопасности: электрические тормоза.

Коническая передача против червячной передачи

Выбор между червячной передачей и конической передачей оказывает большое влияние на эффективность и эксплуатационные расходы. В этой статье мы хотели бы рассказать вам о наиболее важных преимуществах червячных и конических редукторов, чтобы вы могли определить, какой из них наиболее подходит для вашего применения.Если у вас все еще есть какие-либо вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам: Контактная форма

Дополнительная информация о червячных и конических редукторах.

Частое применение угловых редукторов

Червячные и конические передачи часто используются для передачи движения под прямым углом или когда требуются другие свойства.

Червячная передача

Червячная передача. Источник изображения: © roostler – Fotolia. com

Червячный редуктор состоит из двух частей: червячного вала с червячными шестернями и червячного колеса.Два компонента часто изготавливаются из двух разных материалов (стальной червячный вал и бронзовое червячное колесо). Червячные передачи передают силу движения под прямым углом за счет эффекта скольжения вместо движения качения.

Преимущества

  • Червячные передачи в основном используются, когда требуется большое передаточное число. В червячном редукторе большое общее передаточное число может быть достигнуто всего за несколько ступеней. Это означает, что можно использовать меньший и менее дорогой редуктор.
  • Максимальное передаточное отношение червячного редуктора составляет около 100:1.
  • Высокий самотормозящий эффект за счет эффекта скольжения червячного вала делает дополнительный тормоз либо устаревшим, либо необходимо установить только небольшой, менее дорогой тормоз. Однако это свойство зависит от угла наклона и угла трения.
  • Лучше, чем коническая шестерня
  • Возможен полый вал
Схема червячного редуктора

Недостатки

  • Скользящий контакт шестерен вызывает сильное трение, что приводит к:
    • one Высокая рабочая температура Низкий КПД
  • Высокий износ червячного колеса, которое в основном изготовлено из бронзы.(Только при производстве бронзы возможен относительный КПД. Трение будет намного выше при использовании стали по стали.)

Наборы конических зубчатых колес состоят из двух частей: конической шестерни и конической шестерни, которые передают движения под прямым углом.

В конических зубчатых колесах используются угловые зубья. Когда шестерни вращаются, вся ширина блокирующих зубьев используется для передачи усилия.Кроме того, несколько зубов смыкаются одновременно. Это приводит к следующим преимуществам.

Преимущества

  • Бесшумность Шум при работе (Тихая работа особенно важна в таких условиях, как театры или аэропорты.)
  • Повышенный крутящий момент по сравнению с червячными передачами того же размера.
  • Высокий КПД (качение конических шестерен очень эффективно по сравнению с эффектом скольжения червячных передач (98,5%). Металлические зубья конических шестерен никогда не вступают в прямой контакт с масляной пленкой.)
  • Возможен полый вал
Конический редуктор с передаточным числом 1:1. Источник изображения: © roostler – Fotolia.com

Недостатки

  • Высокая стоимость.
  • Конические шестерни изготавливаются попарно. Для технического обслуживания и ремонта необходимо заменить обе шестерни.
  • Для достижения высокой эффективности комплекты конических зубчатых колес должны располагаться точно, поэтому валы должны быть отрегулированы очень точно.
  • Ограниченный диапазон перевода. Максимальное передаточное отношение 6:1 на комплект конических шестерен.Цилиндрические зубчатые ступени необходимы для достижения более высокого общего передаточного отношения.
  • Конические шестерни не рекомендуются для высокоскоростного редуктора. На высокой скорости конический редуктор создает шум.

Дополнительная информация

Есть вопросы?

Пожалуйста, свяжитесь с нами: Контактная форма

Оценка

Вам понравилась эта статья? Мы с нетерпением ждем ваших отзывов или комментариев.

Мы с нетерпением ждем ваших отзывов, предложений, критики, пожеланий по темам (конечно, также через контактную форму).

Все о червячных передачах: что они собой представляют и как работают . Они используются на валах с непересекающимися перпендикулярными осями. Поскольку зубья зацепляющихся шестерен скользят мимо друг друга, червячные передачи неэффективны по сравнению с другими зубчатыми передачами, но они могут вызывать значительное снижение скорости в очень компактных пространствах и, следовательно, имеют множество промышленных применений.По существу, червячные передачи можно разделить на одно- и двухконтурные, что описывает геометрию зацепления зубьев. Здесь описаны червячные передачи, а также обсуждение их работы и общих применений.

Цилиндрические червячные передачи

Основной формой червяка является эвольвентная рейка, с помощью которой образуются цилиндрические зубчатые колеса. Зубья рейки имеют прямые стенки, но когда они используются для создания зубьев на заготовках шестерен, они создают знакомую изогнутую форму зуба эвольвентного прямозубого колеса.Эта зубчатая рейка по существу наматывается вокруг тела червяка. Сопряженное червячное колесо состоит из косозубых зубьев шестерни, нарезанных под углом, соответствующим углу зуба червяка. Истинная форма шпоры возникает только в центральной части колеса, поскольку зубья изгибаются, охватывая червяк. Зацепление аналогично действию зубчатой ​​рейки, за исключением того, что поступательное движение рейки заменено вращательным движением червяка. Кривизна зубьев колеса иногда описывается как «горбовидная».

Черви будут иметь от одного до четырех (или более) потоков или запусков. Каждая резьба входит в зацепление с зубом на червячном колесе, которое имеет гораздо больше зубьев и гораздо больший диаметр, чем червяк. Черви могут поворачиваться в любом направлении. Червячные колеса обычно имеют не менее 24 зубьев, а сумма витков червяка и зубьев колеса обычно должна быть больше 40. Червяки могут быть изготовлены непосредственно на валу или отдельно и надеты на вал позже.

Многие червячные редукторы теоретически являются самотормозящимися, то есть не могут иметь обратный привод от червячного колеса, что является преимуществом во многих случаях, например, при подъеме грузов.Если желательной характеристикой является обратный ход, геометрия червяка и колеса может быть адаптирована для его обеспечения (часто требуется несколько пусков).

Отношение скоростей червяка и колеса определяется отношением числа зубьев колеса к виткам червяка (а не их диаметрам).

Поскольку червяк изнашивается сравнительно больше, чем колесо, часто для каждого из них используются разные материалы, например червяк из закаленной стали, приводящий в движение бронзовое колесо. Также доступны пластиковые червячные колеса.

Одно- и двухконтурные червячные передачи

Обволакивание относится к способу, при котором зубья червячного колеса частично охватывают червяк или зубья червяка частично оборачиваются вокруг колеса. Это обеспечивает большую площадь контакта. В червячной передаче с одним огибающим цилиндрический червяк входит в зацепление с зубьями колеса с желобками.

Чтобы обеспечить еще большую контактную поверхность зуба, иногда сам червяк имеет форму песочных часов, чтобы соответствовать кривизне червячного колеса.Эта установка требует тщательного осевого позиционирования червяка. Червячные передачи с двойной оболочкой сложны в обработке и имеют меньше применений, чем червячные передачи с одной оболочкой. Достижения в области механической обработки сделали конструкции с двойной оболочкой более практичными, чем в прошлом.

Косозубые шестерни с перекрестными осями иногда называют червячными передачами без огибающей. Самолетный хомут, скорее всего, не имеет огибающей конструкции.

приложений

Редукторы с червячной передачей обычно применяются в приводах ленточных конвейеров, поскольку лента движется сравнительно медленно по отношению к двигателю, что обуславливает необходимость редуктора с высоким передаточным числом.Сопротивление обратному движению через червячное колесо можно использовать для предотвращения реверсирования ленты при остановке конвейера. Другими распространенными областями применения являются приводы клапанов, домкраты и циркулярные пилы. Иногда они используются для индексации или в качестве точных приводов для телескопов и других инструментов.

Нагрев является проблемой червячных передач, так как движение, по сути, скользит, как гайка на винте. Для привода клапана рабочий цикл, вероятно, будет прерывистым, и тепло, вероятно, легко рассеивается между нечастыми операциями.Для привода конвейера с возможной непрерывной работой тепло играет большую роль в проектных расчетах. Кроме того, для червячных передач рекомендуются специальные смазки из-за высокого давления между зубьями, а также из-за возможности истирания червяка и колеса из разнородных материалов. Корпуса червячных передач часто снабжены охлаждающими ребрами для отвода тепла от масла. Можно добиться практически любой степени охлаждения, поэтому тепловые факторы для червячных передач следует учитывать, но не ограничивать.Обычно рекомендуется, чтобы температура масла не превышала 200 ° F, чтобы обеспечить эффективную работу любого червячного привода.

Обратное движение может иметь место, а может и не возникать, поскольку оно зависит не только от углов наклона спирали, но и от других менее поддающихся количественной оценке факторов, таких как трение и вибрация. Чтобы гарантировать, что это произойдет всегда или никогда не произойдет, разработчик червячного привода должен выбрать углы спирали, которые либо достаточно крутые, либо достаточно пологие, чтобы переопределить эти другие переменные. Продуманный дизайн часто предполагает включение резервного торможения с самоблокирующимся приводом, когда на карту поставлена ​​​​безопасность.

Червячные передачи доступны как в корпусе, так и в виде зубчатых передач. Некоторые агрегаты могут поставляться со встроенными серводвигателями или в многоскоростном исполнении.

Специальные прецизионные червяки и версии с нулевым люфтом доступны для применений, связанных с высокоточными редукторами. Высокоскоростные версии доступны у некоторых производителей.

Резюме

В этой статье представлено краткое обсуждение червячных передач и принципов их работы. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.