1. Назначение редуктора

Лабораторная работа 3

РАЗБОРКА И СБОРКА ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА

Цель работы: практическое изучение конструкций червячных редукторов, определение параметров червячного зацепления, измерение габаритных и присоеденительных размеров редукторов, ознакомление с регулировкой зазоров в подшипниках и регулировкой червячного зацепления.

Червячные редукторы служат для снижения частоты вращения выходного вала и соответствующего повышения на нём крутящего момента. Применяются для передачи вращательного движения между валами, у которых угол скрещивания осей составляет 90⁰. Наиболее важными характеристиками редуктора являются крутящий момент на тихоходном валу, КПД, и частота вращения быстроходного вала.

Основные достоинства червячных передач:

возможность реализации больших передаточных чисел в одной ступени

(у силовых передач от 8 до 80, у кинематических до 1000), плавность и бесшумность в работе, возможность самоторможения.

Основным недостаком червячной передачи является сравнительно низкий КПД. К сопутствующим недостаткам следует отнести значительное выделение тепла в зоне зацепления червяка с червячным колесом, склонность к заеданию в зацеплении, необходимость применения для венцов червячных колёс дорогих антифрикционных материалов, повышенный износ. Указанные недостатки ограничивают применение червячных редукторов по мощности (обычно до 80квт. и реже до 300квт.)

Наибольшее применение червячные редукторы находят в подъёмно- транспортных машинах , в коробках передач станков, в механизмах рулевого управления транспортных средств, т.е. в механизмах периодического действия при относительно низких скоростях.

2. Устройство червячных редукторов

Наибольшее распространение получили одноступенчатые червячные редукторы. По относительному расположению червяка и червячного колеса различают три основные схемы червячных редукторов : с нижним (рис. 1.а), верхним (рис.1.б) и боковым (рис.1.в,г) расположением червяка.

Рис. 1. Схемы червячных редукторов

Редукторы общемашиностроительного применения с межосевым расстоянием от 40 до 500мм изготавливаются обычно двух типов: с червяком под колесом — РЧП и над колесом — РЧН.

Корпуса относительно небольших червячных редукторов с межосевым расстоянием до 100мм. изготавливают чаще всего без разъёма (тип РЧУ40….РЧУ100). Редукторы с межосевым расстоянием 125мм. и более имеют обычно корпуса с разъёмом по оси червячного колеса (рис.2).

Рис. 2. Редуктор червячный с верхним расположением червяка

Основные детали на рис. 2 : 1—корпус; 2-крышка корпуса; 3-червячное колесо; 4,20 — крышки подшипника сквозные; 5 — червяк; 11,16 — подшипники; 13 — крышка смотрового люка; 21 — вал тихоходный; 23 — штифт;24 — шуп маслоуказателя; 26 — сливная пробка; 9,17 — набор прокладок.

В червячных редукторах для опор валов применяют, как правило, подшипники качения. В редукторах с межосевым расстоянием до 160мм. червяки устанавливают обычно в радиально-упорных подшипниках по одному в каждой опоре (установка «враспор» — см. рис.2). При межосевых расстояниях более 200мм. в одной из опор червяка ставят два радиально- упорных подшипника, воспринимающих осевую нагрузку в обоих направлениях, а в другой опоре плавающий радиальный подшипник. Для опор вала колеса используют обычно по одному радиально-упорному подшипнику с каждой стороны, которые устанавливают «враспор». Внутренние кольца подшипников ставят на валы с натягом для предотвращения проворачивания кольца на шейке вала, а наружные ставят в корпус редуктора по переходной посадке или с минимальным зазором для выполнения осевой регулировки подшипников и регулировки зацепления по пятну контакта.

Основной способ смазки червячного зацепления — окунание червяка или колеса в масляную ванну картера редуктора. Масляная ванна должна иметь достаточную ёмкость во избежание быстрого старения масла и перемещения продуктов износа и осадков в зацепление и опоры валов. При нижнем расположении червяка уровень масла обычно назначают из условия полного погружения витков червяка. Уровень масла при верхнем расположении червяка назначают из условия полного погружения зуба червячного колеса.

В быстроходных червячных редукторах большой мощности применяют циркуляционную смазку. Для контроля уровня масла применяют маслоуказатели. Для заливки масла и контроля пятна контакта используют смотровой лючок (рис.2.) или верхнюю крышку редуктора. В нижней части корпуса редуктора устанавливают пробку для слива масла. Через отдушину на крышке смотрового лючка в редукторах типа РЧН или РЧП выравнивают давление воздуха внутри корпуса редуктора по отношению к наружному. В редукторах типа РЧУ для этой цели предусматривается отверстие в щупе маслоуказателя.

Для устранения утечек масла и попадания внутрь редуктора пыли и грязи в сквозных крышках опор редуктора устанавливают уплотнения. Наиболее часто применяют уплотнения манжетного типа.

Материал основных деталей редуктора

Крышку и корпус редукторов обычно изготавливают из серого чугуна или из алюминиевого сплава АЛ-3.

Червяк изготавливают из конструкционных марок сталей (сталь 45, сталь 40, сталь 20, сталь20Х) для малонагруженных редукторов и из легированных марок сталей ( сталь 40ХН, сталь 34ХН1М, сталь 38ХГН, сталь 5ХНВ…) для тяжелонагруженных редукторов. Червяки, как правило, подвергают общей термообработке 260- 290 НВ или общей термообработке 230-260 НВ и поверхностной закалке зубьев 42-48 HRC. Последний вариант более предпочтителен, но после поверхностной закалки необходима шлифовка на специальных станках. Червяки из малоуглеродистых марок сталей (20, 20Х, 20ХГ) подвергают цементации с последующей поверхностной закалкой.

С целью снижения коэффициента трения и предотвращения заедания зацепления червячные колёса изготавливают, как правило, из бронзы БрАЖ9-4Л, БрОФ10-1 и др. Реже их выполняют из чугуна, из антифрикционных алюминиевых сплавов и из пластмасс. При изготовлении колёс диаметром более 150-200мм. в целях экономии из бронзы изготавливают лишь зубчатый венец, а диск колеса из чугуна или углеродистой стали. Способов сочленения венца с диском много, но наиболее распространённые это заливка венца непосредственно на предварительно рифлёный диск колеса или посадка венца на диск с натягом и установка резьбовых гужонов по поверхности сочленения.

studfile.net

Назначение и устройство червячного одноступенчатого редуктора

Введение

Качество продукции зависит от большого числа взаимосвязанных и не зависимых друг от друга факторов, имеющих как закономерный, так и случайный характер. Например, для машиностроительной продукции к числу таких факторов относят: точность оборудования; жесткость системы станок-приспособление инструмент-деталь; посторонние включения в материал заготовки; температурные колебания; квалификация обслуживающего персонала; погрешность режущего инструмента; режимы механической обработки; точность соблюдения параметров предварительной термической обработки и др.

В современном машиностроении существует большое разнообразие кинематических схем редукторов, их форм и конструкций.

Редукторы делятся на цилиндрические (оси ведущего и ведомого валов параллельны), конические (оси валов пересекаются), червячные (оси валов перекрещиваются в пространстве). Встречаются и комбинированные редукторы, представляющие сочетание зубчатых (цилиндрических и конических) и червячных передач.

По числу пар передач редукторы делятся на одноступенчатые и многоступенчатые.

Объектом данной курсовой работы является редуктор червячный одноступенчатый.

Целью курсовой работы является расширение, углубление и закрепление теоретических знаний, и применение этих знаний для проектирования технологических процессов сборки редуктора и технологических процессов изготовления детали – колесо червячное в сборе.

Характеристика и описание объекта разработки

Изделие – редуктор червячный, одноступенчатый. Редуктор состоит из чугунного литого корпуса, в котором на подшипниках качения вращаются валы с червяком и червячным колесом. Быстроходный вал выполнен заодно с червяком представляет собой вал-червяк. Червячное колесо посажено на валу на шпонку. Все валы вращаются на радиально-упорных роликовых подшипниках, поскольку осевая сила со стороны червячного зацепления довольно значительная. Подшипниковые узлы закрыты крышками с регулировочными прокладками, которые позволяют регулировать зацепление. Крышки подшипников на входном и выходном концах валов имеют резиновые уплотнения.

Корпус редуктора разъёмный и состоит из двух частей – верхней и нижней. Смачивание червячного зацепления осуществляется картерным непроточным способом – окунанием. Для этого в нижнюю часть корпуса заливается масло необходимой марки. Смазывание подшипников происходит в результате разбрызгивания масла. Уровень масла контролируется крановыми масло-указателями. На верхней крышке корпуса имеется крышка с пробкой-отдушиной, соединяющей внутреннею полость редуктора с атмосферой.

Редуктор предназначен для передачи и преобразования крутящего момента от электродвигателя через упругую втулочно-пальцевую муфту на приводной вал.

Для выполнения редуктором своего предназначения редуктор должен отвечать следующим требованиям:

1) детали должны быть точно изготовлены;

2) монтаж редуктора должен быть выполнен точно в соответствии с требованиями чертежа;

3) редуктор должен иметь высокий КПД и допускаемый уровень шума, что можно обеспечить точной сборкой зубчатых колёс.

Описание работы и служебное назначение объекта

Редуктор червячный одноступенчатый предназначен для передачи и преобразования крутящего момента от электродвигателя к валу рабочей машины.

Технические показатели редуктора:

1) Передаваемая мощность – 3,0 кВт;

2) Частота вращения входного вала – 1350 мин-1;

3) Передаточное число: редуктора – 15,5;

4) КПД редуктора – 74%;

5) Срок службы редуктора при двухсменной работе – 5 лет.

Редуктор получает вращение от электродвигателя через малоинерционную упругую муфту. При длительной работе без перерыва редуктора, температура трущихся деталей (колёс, валов и подшипников) не должна превышать 75°С, температура корпуса – 50°С. В связи с чем червяк редуктора погружается в масляную ванну. Смазывание подшипников происходит за счёт разбрызгивания.

Выбор и анализ НТД по качеству объекта разработки

Номенклатура показателей качества редукторов, обозначение и характеризуемые свойства приведены в ГОСТ 4.124-84 «Система показателей качества продукции. Редукторы, мотор — редукторы, вариаторы. Номенклатура показателей» Настоящий стандарт распространяется на редукторы, мотор — редукторы, вариаторы общемашиностроительного применения и устанавливает номенклатуру основных показателей качества, используемых при оценке уровня качества продукции.

Состоит из трех основных разделов:

1) Номенклатура показателей качества редукторов, мотор — редукторов, вариаторов.

2) Классификационные группировки редукторов, мотор — редукторов, вариаторов.

3) Применяемость показателей качества редукторов, мотор — редукторов, вариаторов.

Расчёт показателей качества

В соответствии с нормативно – технической документацией, указанной в предыдущем пункте данной курсовой работы, червячный редуктор имеет номенклатуру показателей, представленных в таблице 1.

Для достижения качественной работы передач редуктора необходимо:

1) Обеспечить кинематическую точность, т.е. согласованность углов поворота ведущего и ведомого колес передачи;

2) Обеспечить плавность работы, т.е. ограничение циклических погрешностей, многократно повторяющихся за один оборот колеса;

3) Обеспечить контакт зубьев, т.е. такое прилегание зубьев по длине и высоте, при котором, нагрузки от одного зуба к другому передаются по контактным линиям, максимально исполняющим всю активную поверхность зуба;

4) Обеспечить боковой зазор для устранения заклинивания зубьев при работе в передаче.

Таблица 1 – Показатели качества червячного редуктора

Для достижения поставленных целей редуктор должен иметь соответствующие единичные и комплексные показатели качества. Все показатели качества редуктора разрабатываются на такой стадии жизненного цикла изделия, как проектирование.

Обеспечение качества изделия при сборке. Выбор метода достижения качества

Обеспечение требуемого качества изделий, в том числе (и прежде всего) показателей назначения, технологичности и надежности, определяется достижением заданных параметров замыкающих звеньев размерной цепи.

Именно с этой целью выявлены размерные цепи и их уравнения, устанавливающие функциональные связи замыкающих и составляющих звеньев.

Размерные цепи отражают объективные размерные связи в конструкции машины, в технологических процессах изготовления её деталей и сборки, при измерении, возникающие в соответствии с условиями решаемых задач.

mirznanii.com

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.

tehno-drive.ru

«Изучение червячных редукторов»

Министерство образования Российской Федерации

Пермский государственный технический университет

Лысьвенский филиал

Инструкция к выполнению лабораторной работы

по дисциплине «Детали машин»

направление 552900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»

Лысьва, 2002

УДБ

ББК

Подготовлено на кафедре технических дисциплин ЛФ ПГТУ

Изучение червячных редукторов. Инструкция к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Детали машин» направление 552900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств» /Сост. В.В.Ефремов; Лысьва, 2002. 24

Предназначены для студентов всех форм обучения по направлению 552900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств» .

Рассмотрены на заседании кафедры ТД ЛФ ПГТУ «___» ___________ 200__г , протокол №__________.

Согласовано

зав.кафедрой КМСМ ПГТУ

д.т.н., профессор А.М.Ханов

© Лысьвенский филиал ПГТУ, 2002

Изучение червячных редукторов

Цели работы: изучить назначение и конструкцию редуктора, его узлов и деталей; определить параметры червячного зацепления и редуктора; ознакомиться с особенностями регулировки и смазки зацепления и подшипников качения.

Назначение редукторов: Червячные редукторы предназначены для передачи вращения между перекрещивающийся валами и, подобно зубчатым редукторам, служат для понижения угловых скоростей и увеличения крутящих моментов.

Червячная передача состоит из винта, называемого червяком, и червячного колеса, представляющего собой разновидность косозубого колеса(рис.1). Эта передача относится к зубчато-винтовым. В червячной передаче обод червячного колеса имеет вогнутую форму, способствующую облеганию червяка и, вследствие этого, увеличению длины контактной линии.

Червячные передачи используются в подъемно-транспортных устройствах, металлообрабатывающих станках, автомобилях и других машинах. Объем применения этих передач от передач зацеплением (зубчатых и червячных) составляет около 10 %.

Рис.1

Достоинства червячных передач

1. Передача вращающего момента между скрещивающимися валами.

2. Получение больших передаточных чисел в одной паре. В силовых передачах от 8 до 63, в приводах несилового назначения (кинематических) — до 1000.

3. Компактность и бесшумность,

4. Плавность работы.

5. Возможность самоторможения.

Недостатки червячных передач

Движение в червячной передаче осуществляется по принципу винтовой пары. При движении витки червяка скользят по зубьям колеса.

Рис.2.

Скорость скольжения в червячной передаче

Скорость скольжения V_ск направлена по касательной к средней линии витка червяка (рис.2) и определяется из геометрической суммы окружных скоростей по начальным диаметрам червяка V₁ и червячного колеса V₂:

где γ—угол подъема винтовой линии червяка.

Скорость скольжения V_ск всегда больше V₁ и значительно больше V2. Эта скорость может быть определена по зависимости:

где

–соответственно окружные скорости червяка и червячного колеса.

Большая скорость скольжения сочетается с крайне неблагоприятным ее направлением относительно линии контакта. Это ведет к ухудшению условий смазки и разрыву масляного слоя между червяком и червячным колесом и в конечном итоге — к понижению КПД передачи, повышенному износу и заеданию.

Эти обстоятельства определяют ряд существенных недостатков червячных передач:

1. Низкий коэффициент полезного действия;

2. Значительный нагрев при длительной работе;

3. Низкую износостойкость;

4. Склонность к заеданию и необходимость применения в качестве материала червячного колеса антифрикционных сплавов;

5. Высокую стоимость, обусловленную необходимостью применения дорогостоящих материалов и сложностью изготовления.

Основные кинематические схемы червячных редукторов

Одноступенчатый горизонтальный редуктор с нижним расположением червяка и скоростью его вращения до 4-5 м/с. При этом обеспечиваются хорошие условия смазки передачи окунанием червяка.

Одноступенчатый горизонтальный редуктор с верхним расположением червяка. Используется в быстроходных передачах во избежание излишних потерь на разбрызгивание масла быстроходным червяком.

Передача с вертикальным расположением вала колеса. Применяется в исключительных случаях, исходя из требований компоновки машины. При этом ухудшаются условия смазки подшипников вертикального вала.

Двухступенчатая передача для получения больших передаточных чисел (до 3600), Быстроходную пару целесообразно выполнять с верхним расположением червяка, а тихоходную -с нижним, что обеспечивает лучшие условия смазки.

studfile.net

Червячные редукторы: назначение, достоинства, особенности

Червячные редукторы: назначение, достоинства, особенности

01.03.2019 09:27

Червячные редукторы эксплуатируются в приводах такого оборудования, как:

• транспортеры и конвейеры;

• подъемные механизмы;

• насосы, бетономешалки;

• фрезерные и токарные станки.

Червячный редуктор незаменим при использовании в условиях, где нет значительных ударных нагрузок, а периодичность включений невысокая.

Конструктивные особенности

Червячная передача состоит из червяка и червячного колеса. Червяк выглядит как винт с резьбой. С ним в зацепление входит косозубое колесо. При вращении оси червяка и колеса скрещиваются под углом 90 градусов.

Межосевое расстояние между ними определяет габариты редуктора. Например, Ч-80 — это агрегат с межосевым расстоянием 80 мм.

Преимущества приводов на основе червячных редукторов

1. Приводы на основе червячных редукторов компактнее агрегатов с цилиндрической передачей при одинаковой мощности и передаточном отношении. Компактность червячных механизмов объясняется скрещиванием входного и выходного валов.

2. Характер зацепления червяка и колеса позволяет снизить уровень шума оборудования в процессе эксплуатации. Благодаря этой особенности червячные редукторы широко применяются в промышленных машинах и механизмах с жесткими требованиями к шумности.

3. У червячных передач плавность хода лучше, чем у цилиндрических, что, опять же, объясняется особенностями зацепления.

4. Высокий потенциал уменьшения частоты вращения и увеличения крутящего момента благодаря значению передаточных чисел до 1:100. Для достижения такого значения червячному редуктору требуется одна ступень, а цилиндрическому — три ступени.

5. Способность к самоторможению — уникальное свойство червячных механизмов. Самоторможение ведомого вала проявляется при значении передаточного числа 35 и выше и уменьшении угла подъема ведущего вала. Если угол подъема составляет 3,5 градуса и меньше, происходит полное самоторможение.

Исполнения

Червячные редукторы выпускаются в разных исполнениях, включая модели с полым выходным валом. Для их установки не нужны соединительные муфты или дополнительные передачи.

Подобная конструкция привода существенно упрощает процесс его обслуживания, а также позволяет уменьшить габариты редуктора.

Практические рекомендации

При комплектации промышленных приводов, где передаточное число должно быть выше 25 и в функции самоторможения нет необходимости, предпочтительнее использовать червячно-цилиндрические модели. У них выше КПД и больший эксплуатационный ресурс.

Установка червячных моделей в приводы, которые продолжительное время пребывают под ударными нагрузками, нецелесообразна. В условиях интенсивной эксплуатации, в том числе при частых включениях, редуктор перегревается. Как следствие, риск закипания масла у него повышается, а эксплуатационный ресурс резко сокращается.

Заказывая редуктор, необходимо обратить внимание на схему его расположения в пространстве. Наиболее удобным считается верхнее расположение оси колеса и нижнее — оси червяка. Так проще смазывать передачу.

Расположение в пространстве может быть и другим, но важно, чтобы оно соответствовало реальным производственным условиям. В противном случае есть риск того, что масло вытечет, а редуктор продолжит работать без него. Ситуация может быть кардинально противоположной, когда оборудование погрузится в масло. В обоих случаях срок службы привода серьезно уменьшится.

Если ось червяка расположена сверху, номинальное значение крутящего момента необходимо сократить на 20%.

Перед запуском приводов на основе червячных редукторов необходимо их обкатать в режиме холостого хода, чтобы элементы притерлись и сработались. Режим обкатки занимает, как минимум, 15 часов.

Существенный недостаток червячных редукторов – ресурс, который в 2,5 раза ниже, чем у цилиндрических моделей. Механизм рассчитан на 10 000 часов использования.

Второй серьезный недостаток – низкий КПД. Он составляет 58-60%. Остальные 40-42% — это необратимые потери энергии.

Статья подготовлена по материалам сайта tehprivod.su.

moe-online.ru

Назначение редукторов.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Пермский государственный технический университет

Кафедра механики композиционных материалов и конструкций

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ЧЕРВЯЧНЫХ РЕДУКТОРОВ

Методические указания к лабораторной работе

по дисциплине “Детали машин и основы конструирования”

Пермь 2005

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ЧЕРВЯЧНЫХ РЕДУКТОРОВ

Цель работы: ознакомление с устройством, работой и основными параметрами червячных редукторов.

Червячные редукторы – механизмы, содержащие червячные передачи и служащие для понижения угловых скоростей и увеличения вращающих моментов. Червячные передачи позволяют передавать движение между перекрещивающимися валами.

Достоинствами червячных редукторов являются компактность, высокая нагрузочная способность, большое передаточное отношение, плавность работы, бесшумность, возможность самоторможения.

Недостатки червячных редукторов: низкий коэффициент полезного действия по сравнению с другими механическими передачами, значительный нагрев при длительной работе, низкая износостойкость, склонность к заеданию, необходимость применения антифрикционных материалов для колес, сложность изготовления.

Червячные редукторы широко используют в подьемно-транспортных устройствах, в металлообрабатывающих станках, автомобилях и др.

Типы редукторов.

Основное распространение имеют редукторы червячные одноступенчатые с передаточным отношением от 8 до 80 (рис. 1).

Редуктор с нижним расположением червяка (рис. 1, а) имеет хорошие условия смазывания зацепления. Однако такую схему рекомендуется применять при окружных скоростях червяка до 4…5 м/с, так как при больших скоростях велики потери мощности, связанные с сопротивлением смазки.

Редуктор с верхним расположением червяка (рис. 1, б) используют в быстроходных передачах.

Редуктор с вертикальной осью колеса и горизонтальной осью червяка (рис. 1, в) и редуктор с вертикальным положением вала червяка (рис. 1, г) применяют в редких случаях, исходя из требований компоновки. В данных схемах затруднено смазывание подшипников вертикальных валов.

При передаточных отношениях более 80 целесообразно применять двухступенчатые червячные редукторы или комбинированные зубчато-червячные редукторы (рис. 2).

Рис. 1. Схемы одноступенчатых червячных редукторов Фиксирующая опора вала-червяка 10 состоит из двух радиально-упорных шариковых подшипников 5, установленных в стакане 6 по схеме врастяжку.

а) б)

Рис. 2. Схемы двухступенчатых редукторов с червячным зацеплением

Особенности конструкция червячного редуктора.

Рассмотрим конструкцию одноступенчатого червячного редуктора с верхним расположением червяка (рис. 3).

Рис. 3 Редуктор червячный одноступенчатый

Все детали редуктора размещены в корпусе, который имеет разъем по оси вала червячного колеса. Крышка 1 и основание корпуса 2 соединяются винтами 3 и штифтами 4.

Подшипники регулируются винтом 7. Плавающая опора вала-червяка образована радиальным шариковым подшипником 8, который крепится на валу с помощью кольца 9. Подшипниковые узлы быстроходного вала закрыты накладными крышками 11 и 12. В крышке 11 выполнено щелевое уплотнение.

Червячное колесо 13 фиксируется на валу 15 в окружном направлении с помощью шпонки 14, а в осевом направлении перемещение колеса ограничено с одной стороны буртиком вала, а с другой – втулкой 16, которая упирается в торец внутреннего кольца подшипника.

Рис. 3 Редуктор червячный одноступенчатый (продолжение)

Радиально-упорные роликовые подшипники 17, установленные по схеме враспор, регулируются винтами 18, 19 в закладных крышках соответственно 20, 21 и шайбами 22, 23. Эти же винты используются для регулирования червячного зацепления.

В корпусе имеется отдушина 24, смотровой люк, закрытый крышкой 25, смотровое окно с крышкой 28, круглый маслоуказатель 26, отверстие с пробкой 27 для слива масла. Отверстия 30 используются для подъема редуктора при транспортировке. Крепление редуктора к раме или плите осуществляется болтами или шпильками, которые устанавливаются в отверстия 29.

studfile.net

Червячный редуктор

Червячный редуктор — механическое устройство, предназначенное для снижения скорости вращения валаприводного двигателя и повышения крутящего момента на выходном валу. От других модификаций механическим редукторов отличается перпендикулярным расположением червяного вала и рабочего колеса.

Принцип действия и конструктивные особенности

Основной конструктивный элемент редуктора — червячный вал, непосредственно на который передается усилие от приводного двигателя. Червячный вал представляет собой ось с нарезанной резьбой крупного шага. Чаще всего форма зуба резьбы близка к трапецеидальному, но существуют модификации с архимедовым, конволютным или эвольвентным профилем. Вал входит в зацепление с червячным колесом, на котором нарезаны косые зубья. При вращении червяка происходит смещение витков резьбы, которое и вызывает вращение рабочей шестерни.

Отличительная особенность такого редуктора — перпендикулярное расположение осей червячного вала и шестерни. Благодаря этому существенно уменьшены габариты механизма и появилась возможность увеличить передаточное число при заданных габаритах конструкции.

За счет увеличения площади соприкосновения основных рабочих элементов реализована возможность передачи высокого крутящего момента. При этом повышение сил трения обеспечивает эффект самоторможения механизма после остановки приводного двигателя. То есть, появилась возможность точно зафиксировать выходной вал в требуемом положении. Кроме того, провернуть вал вручную при остановленном двигателе невозможно. Эта особенность позволяет обеспечить безопасность эксплуатации лифтов, подъемных устройств, а также повысить точность работы автоматизированных приводов различного назначения.

Существующие типы типов редукторов

В зависимости от назначения и конструктивного исполнения червячные редукторы могут отличаться параметрами основных рабочих элементов:

• Червячный вал имеет одно-, двух- или четырехзаходную резьбу с различным шагом.
• Червячное колесо может располагаться над, под или сбоку от основного вала.

Именно от этих конструктивных особенностей и зависит передаточное число и габариты механизма.

Одноступенчатый червячный редуктор

Этот вид оборудования получил наибольшее распространение. Визуально одноступенчатый червячный редуктор можно определить по перпендикулярному расположению входного и выходного вала.

Отличается более простой конструкцией, обеспечивающей повышенную надежность механизма. Может работать в системах электропривода с постоянной или изменяющейся нагрузкой. Допускается реверсирование направления вращения рабочего вала. Могут иметь исполнение с валами на входе и выходе или с фланцами для подключения электродвигателя и обслуживаемого оборудования. КПД одноступенчатого червячного редуктора может достигать 70–80%.

Двухступенчатый червячный редуктор

Используется при необходимости существенного увеличения крутящего момента и снижения скорости вращения вала. Отличается повышенным передаточным числом. Оси входного и выходного валов этого механизма расположены параллельно.

По сути, представляют собой два одноступенчатых редуктора, размещенных в общем корпусе. Комбинация различных ступеней делает возможность повышения передаточного числа механизма до нескольких тысяч единиц. Чаще всего такие механизмы используются в установках, для которых важна высокая кинетическая точность работы.

Увеличение числа червячных пар приводит к уменьшению КПД механизма, который обычно не превышает 40–50%. Кроме того, установки этого класса подвержены перегреву при эксплуатации в режимах с повышенными нагрузками. Отметим и более сложное техническое обслуживание редуктора по сравнению с одноступенчатыми модификациями.

Область применения

Учитывая особенности конструкции, червячные редукторы получили наибольшее применение в следующих промышленных механизмах:

• Конвейерное оборудование различного типа.
• Подъемники и лифтовое хозяйство.
• Электроприводы раздвижных и распашных ворот.
• Механизмы систем автоматического управления технологическими процессами.
• Насосы и компрессорные установки.

В большинстве случаев червячные редукторы используются в условиях ограниченного рабочего пространства при необходимости обеспечить значительное повышение крутящего момента и снижение скорости вращения вала. Чаще всего это характерно для компактных тихоходных механизмов.

Преимущества и недостатки

Среди основных преимуществ червячного редуктора выделяют следующие эксплуатационные характеристики:

Отметим, что при соизмеримом передаточном числе и передаваемой мощности червячные редукторы имеют более компактные габариты. Благодаря этому могут использоваться в приводах установок, к которым предъявляются жесткие требования по размерам.

Но следует отметить и негативные моменты, обусловленные конструкцией червячного редуктора:

• Повышенное трение между рабочими элементами редуктора приводит к снижению КПД механизма.
• По этой же причине существенно увеличен и нагрев редукторов червячного типа.
• Увеличенный люфт выходного вала, который растет на протяжении всего периода эксплуатации. Это обусловило меньший рабочий ресурс механизма.
• Червячные редукторы целесообразно использовать только при передаваемой мощности не более 60 кВт. При этом большинство импортных модификаций имеют еще более жесткие ограничения в пределах 15 кВт.
• Не рекомендуется применять оборудование этого типа в механизмах, работающих в режиме с частыми пусками.

Обращаем внимание — из-за высоких значений сил трения механизм чувствителен к качеству и соблюдения периодичности смазки, качеству используемых смазочных материалов. Нарушение регламента техобслуживания приводит к повышению рабочей температуры механизма, снижению его надежности и сокращению общего рабочего ресурса.

На что обращать внимание при выборе червячного редуктора

При выборе червячного редуктора обязательно обращайте внимание на следующие конструкционные особенности и технические характеристики:

• Необходимое взаимное расположение входного и выходного валов.
• Допустимые габаритные размеры с учетом особенностей оборудования, к которому предполагается подключение.
• Требуемое передаточное число и величину мощности с которой придется работать.
• Создаваемый при работе уровень шума.

Обращаем внимание на тот факт, что в промышленных установках различного назначения большее применение получили именно отечественный редукторы червячного типа, так как они обладают большим запасом прочности и рабочим ресурсом. А вот в системах автоматизации с редукторами небольших габаритных размеров лучше себя зарекомендовали импортные механизмы.

www.ttaars.ru