Что такое червячная передача

Червячная передача своими руками — Справочник металлиста

что такое червячная передача

Различные механические помощники призваны уменьшить затрату физических сил человека при выполнении ряда работ. Одним из старинных видов тягловых приспособлений, преобразующих и увеличивающих приложенное усилие, является лебедка.

Большой спектр видов, не высокая себестоимость и относительная легкость изготовления сделали ее достаточно доступной и для самостоятельного изготовления. О вариантах лебедок, технологии  сборки своими руками мы и расскажем сегодня.

Виды лебедок по способу преобразования усилий

В зависимости от используемой механической передачи разделяют несколько основных видов такого приспособления, как лебедка:

  1. Шестереночная;
  2. Червячная;
  3. Цепная.

Следует отметить, что при производстве устройств, преобразующих механическую энергию, ременная передача практически не используется, так как возможное проскальзывание ремня по шкиву, выгодное в ряде дерево- и металлообрабатывающих станков в подобных приспособлениях будут препятствовать их работе.

Лебедка с использованием зубчатых колес (шестерней)  применяется достаточно широко.

Из ее преимуществ можно выделить следующие:

  1. широкий спектр кратности изменения прилагаемого усилия, зависящий от разности диаметра зубчатых деталей и количества валов;
  2. возможность установки рабочих валов под различными углами, вплоть до 90 градусов в случае применения конических шестерен;
  3. высокая механическая прочность всего приспособления в целом и отдельных его деталей;
  4. ремонтоспособность, заключающаяся во взаимозаменяемости отдельных деталей.

К недостаткам лебедок подобной конструкции можно отнести определенные сложности, возникающие при самостоятельном изготовлении.

Подобрать пару зубчатых колес с заданными параметрами домашнему мастеру порой бывает достаточно сложно из-за отсутствия большого количества доступных механизмов.

Кроме этого не каждый способен осуществить расчет передачи, определить необходимое количество зубьев шестерен. Все вышесказанное приводит к ограниченному использованию шестереночных лебедок при их изготовлении своими руками.

Второй вид механической передачи – червячная, предполагает использование не только зубчатых колес, но и специального винта с крупной винтовой нарезкой – червяка. Среди заводских вариантов червячные лебедки достаточно распространены.

К их особенностям можно отнести перпендикулярное расположение рабочих валов, необходимость использования специальных деталей – червяка и червячного колеса.

В качестве последнего в некоторых случаях могут быть применены обыкновенные шестерни, но изготовление подходящего червяка при отсутствии специализированного оборудования и инструмента не возможно.

Последнее обстоятельство так же значительно ограничивает использование червячных лебедок для самостоятельного их изготовления.

Пожалуй, наиболее подходящим вариантом для домашних мастеров является именно цепная лебедка.

В ее основе лежит применение знакомой каждому с детства цепной передачи, применяемой в любимом многими виде транспорта – велосипеде.

Для получения необходимого преобразования вращения необходимо лишь поменять местами ведущий (малая звездочка) и ведомый (большая звездочка) валы.

Простота конструкции, доступность основных деталей делает данный вид лебедки наиболее используемой для самостоятельного изготовления.

Цепная лебедка своими руками

Работу по самостоятельному изготовлению цепной лебедки рекомендуем начинать с подбора основных частей механизма и изготовления основания для приспособления. Для него лучше использовать прямоугольные стальные трубы сечением 40х40 или 30х50 мм.

Раскрой заготовки на отдельные детали выполните с помощью слесарной ножовки или болгарки. Перед соединением кромки отпиленных кусков аккуратно зашлифуйте и снимите заусенцы, способные привести к ранениям.

Сборку удобно выполнять сварным швом с помощью бытового сварочного аппарата с рабочим напряжением 220 V. Собирать детали можно встык торцами к боковым сторонам или запилив кромки под углом 45о.

Соединив части основания, приступаем к монтажу механизма лебедки. Для этого потребуется пара осей, изготовленных из обрезков стальных стержней или труб, и подшипники на их торцы. На ведущий вал закрепите малую звездочку цепной передачи, на ведомый – большую звездочку и барабан для намотки стального троса.

Тросовую бабину так же несложно сварить самому из нескольких обрезков стержней или трубок диаметром 8-10 мм., и двух дисков достаточного диаметра, вырезанных из стальных листов.

Крепление подшипников можно выполнить как сварочным швом, так и парами болт-гайка, вставленными в предварительно просверленные отверстия. Расположение рабочих валов должно обеспечивать оптимальное натяжение цепи, препятствующее ее провисанию. При этом не должно быть опасности обрыва передаточного звена.

На первый взгляд цепь, изображенная на картинке выше, может показаться недостаточно прочной. В таком случае можно использовать цепной механизм от старого мотоцикла.

Многие из представленных вариантов цепных лебедок часто оснащаются приводом от электрических двигателей или ДВС.

Более подробно технология изготовления лебедки, использующей цепной привод, можно проследить на примере прилагаемого видео.

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами

Рекомендуем другие статьи по теме

Источник: https://ssk2121.com/chervyachnaya-peredacha-svoimi-rukami/

Червячное зубчатое колесо

что такое червячная передача

Зубчатые зацепления могут иметь оси валов в разных плоскостях Ведущая деталь – червяк, не имеет зубьев. Вместо них нарезается резьба с модулем, аналогичным шестерни.

Червяк передает вращение на колесо червячное посредством давления поверхности резьбовой нити на эвольвенту зуба при скольжении плоскостей относительно друг друга. У червячного узла маленький КПД и невозможна понижающая передача.

Большое сопротивление не позволяет колесу сдвинуть червяк. Это используется в подъемных механизмах и устройствах с точностью перемещения.

Конструкция

Червячная передача получила свое название по ведущей детали, передающей крутящий момент. Ведомая деталь имеет зуб с косой нарезкой. По ободу радиальное занижение поверхности. Это увеличивает линию контакта нити резьбы и зуба.

https://www.youtube.com/watch?v=2YuPzBWFwRU

Оси вращение деталей располагаются под углом. Обычно это 90°, но может быть 45°. Применяется такое расположение деталей в сильно нагруженных тихоходных передачах, со скоростью движения точки на наружной поверхности менее 5 м/сек.

При взаимодействии передачи поверхность резьбы не толкает зубья в направлении вращения, а скользит по эвольвенте, как бы отодвигая ее. В результате возникает сильное трение и нагрев деталей в месте контакта.

Червячная пара должна хорошо смазываться, охлаждаться и обладать антифрикционными свойствами. Материал червяка изменять нельзя, он нарезается из хромистой стали и проходит закалку, шлифовку поверхности резьбы или шугаровку – обработку пластиной с малой глубиной реза. Инструмент скорее продавливает поверхность резьбы, чем режет ее. Создается на верхнем слое наклеп, упрочняющий рабочую поверхность, делающий ее гладкой.

Материал для венца

Венец зубчатого колеса выполняется из относительно мягкого материала с высоким сопротивлением стиранию. В основном применяются оловянные бронзы и латунь. Для низкоскоростных передач с ручным управлением можно делать венец из серого чугуна. В зависимости от скорости вращения зубчатый венец изготавливается из материала:

  • 5 – 25 м/сек – оловянистые бронзы ОФ10-1, ОНФ;
  • ≤ 5 м/сек – Бр.АЖ9-4, алюминиево-железистая бронза;
  • ≤ 2 м/сек – венец может быть из чугуна.

Бронза стоит значительно дороже стали и мягче. Полностью из нее делаются детали, размеры которых в пределах 160 мм. Большие детали вытачиваются из стали и бронзовый на них только венец. Он нагорячо сажается на вал и закрепляется штифтами по линии соединения, чтобы венец не прокручивался. После остывания производится чистовая обработка колеса и нарезается зуб.

Диаметр колеса рассчитывается по средней линии зуба – ширины зуба и впадины равны. Наружный, используемый для изготовления и расчетов радиус, определяется теоретически. После завершения обработки, он находится за пределами фактического обода колеса.

Скольжение происходит по линии делительного диаметра – середина зуба по высоте. Он рассчитывается по формуле:

d2 = m · z2,

где d2 — делительный диаметр шестерни; m – модуль; z2 – количество зубьев колеса.

Наружный радиус зуба имеет один центр с осью червяка.

Ширина зубчатого венца

Ширину венца червячного колеса определяют по числу витков винта по формуле:

при Z1 = 1 или 2, b2 = 0.355aw; 

если Z1 = 4, то b2 = 0,315aц,

где b2 – ширина венца; 0,315 и 0,355 – расчетный коэффициент; Z1 – количество заходов винтовой резьбы; a – межцентровое расстояние; aw – расстояние с учетом смещения червяка относительно зубчатого колеса.

Расстояние смещения определяет размер зазора между рабочими элементами деталей.

Расчет передаточного числа червячной передачи

Ведущая деталь, передающая вращение – червяк, не имеет зубьев. На нем нарезается резьба с числом заходов: 1, 2, 4. Червяки с 3 витками ГОСТом не предусмотрены. Их можно рассматривать и рассчитывать только теоретически. При расчете передаточного числа вместо количества зубьев шестерни берется число заходов резьбы.

Рассчитать передаточное число червячной передачи, формула аналогична другим зубчатым зацеплениям:

U = Z2 ÷ Z1,

где U – передаточное число; Z1 – число заходов на червяке; Z2 – количество зубьев на колесе.

Обратная передача крутящего момента от колеса на червячный вал невозможна. Из-за сильного трения зубьев и низкого КПД передачи колесо не может быть ведущим. Это позволяет не делать тормоза в подъемных механизмах. Достаточно регулировать вращение червячного вала.

Расчет передаточного отношения

Величина передаточного отношения червячной передачи рассчитывается по отношению скорости скольжения червяка и вала.

Где V1 – скорость скольжения червяка; V2 – скорость скольжения червячного колеса. Аналогично w1 и w2 угловые скорости; dδ1, dδ2 – диаметры.

Произведя подстановку формул значений скоростей скольжения, и математические сокращения получает формулу передаточного отношения червячной передачи:

Где i – передаточное отношение. В червячном зацеплении оно равно передаточному числу.

Характеристики червячных передач нормируются по ГОСТ 2144-76. Для червяка с 1 и 2 заходами передаточное число может иметь значение 8-80. Для 4-заходных червяков разбег значений меньше, в пределах 30-80.

Скачать ГОСТ 2144-76

Классификация

По направлению витка передачи в большинстве своем бывают правыми. Иногда встречается левое направление нити.

Червячные зацепления классифицируются по форме наружной поверхности червяка:

  • цилиндрические;
  • глобоидные.

Вогнутая поверхность ведущей детали увеличивает количество зубьев, находящихся одновременно в зацеплении. В результате возрастает КПД и мощность передачи. Недостаток глобоидных червяков в сложности изготовления. Витки должны быть одинаковой высоты при вогнутой наружной поверхности.

По форме нити резьбы различают червяки:

  • архимедов;
  • конволютный;
  • нелинейный.

Архимедов червяк отличается прямой в сечении эвольвентой. У конволютного конфигурация выпуклая, близкая к форме обычной шестерни. Нелинейные профили имеют выпуклую и вогнутую поверхность.

Зубчатое колесо имеет зуб наклонный обратной конфигурации, по форме совпадающий с впадиной между нитями.

Расположение червяка относительно колеса может быть:

Верхнее оптимально подходит для скоростных передач. Боковое наиболее компактное. При картерном способе смазки – масло находится в поддоне и нижняя деталь, вращаясь, смазывает остальные, удобнее нижнее расположение червяка.

Червячные колеса относятся к косозубым. Оси деталей располагаются обычно под углом 90°. В сильно нагруженных механизмах угол может быть 45°.

Зубчатые колеса по профилю зуба делят:

  • роликовые;
  • вогнутые;
  • прямые.

По типу они могут быть:

  • с непрерывным вращением – полные;
  • зубчатый сектор.

Сектор может быть разной величины, от половины круга, до рабочей длины короче червяка.

Достоинства и недостатки

Особенностью червячной передачи является наличие тормозящего момента и большой интервал передаточных чисел и крутящего момента. К положительным характеристикам относятся:

  • передаточное число в пределах 8–100;
  • работает тихо;
  • начало вращения и остановка происходят плавно;
  • высокая точность перемещений;
  • возможность смещения на малую величину;
  • компактность узла;
  • самотормозящая передача.

Передача движения в паре червяк и червячное колесо возможна только в одном направлении. При попытке ведомой детали провернуться, возникает тормозящий момент. Это используют в приводе поворота и подъемных механизмах.

Основной недостаток в потерях мощности, связанных с большим трением. Это приводит к быстрому износу деталей, особенно колеса. К недостаткам относятся:

  • низкий КПД;
  • трение;
  • сильный нагрев;
  • изготовление венца из дорогих материалов;
  • частое заедание;
  • быстрое изнашивание;
  • постоянная регулировка зацепления подтягиванием червяка;
  • сложное изготовление.

Червячное зацепление требует высокой точности изготовления винтового зацепления и чистоты обработки. Передача не переносит попадание в рабочую зону пыли и другого мусора. Требует интенсивной смазки и охлаждения.

Применение механизма

Червячный механизм способен при малых габаритах заменить многоступенчатый редуктор. Его передаточное число определяется значением 100, в отдельных узлах может быть значительно больше.

Применение червячной передачи целесообразно в механизмах, требующих высокой точности при небольшой скорости:

  • червячные редуктора;
  • в подъемниках;
  • лифтах;
  • лебедках;
  • рулевых механизмах;
  • точная доводка положения инструмента в станках;
  • корректировка в ЧПУ;
  • приборах.

В основном используется самоторможение и точность перемещения.

Нарезание червячных колес

При проектировании создается модель червячного колеса. По ней легко определится со способом нарезки:

  • заход фрезы снизу;
  • торцевой.

Торцевой требует инструмента, в точности повторяющего червяк. Дает хорошую точность и чистоту обработки. Фрезу выставлять сложно, необходимо, чтобы в конце обработки она имела положение относительно колеса, в точности соответствующее червяку.

Нарезка зубьев на венце

По наружному диаметру червячное колесо имеет полукруглое углубление. Это позволяет лучше прилегать деталям по эвольвенте и смещать ось, увеличивая площадь контакта. Центр радиуса углубления должен совпадать с осью червяка.

Фрезы для нарезания червячного колеса должны быть с таким же наружным диаметром, как червяк. Внешне она повторяет форму ведущей детали, только вместо непрерывной линии резьбы ряды резцов. Режущая пластина по форме точно повторяет нитку резьбы, но шире нее на размер зазора. В результате конфигурация ответной детали – червячного колеса, точно повторяет формы резьбы, впадины совпадают с выступами нитей.

Фреза выставляется в плоскости оси червяка, касаясь его поверхности. Зубчатый венец вращается вокруг вертикальной оправки или собственного вала, обеспечивая тангенциальную подачу наружной поверхности относительно оси режущего инструмента. Нарезка червячных колес происходит при синхронном движении инструмента и детали, вращающихся вокруг своих осей. Отношение скорости вращения определяется передаточным числом. С каждым оборотом венец придвигается ближе к вращающейся фрезе.

Подача режущего инструмента возможна снизу и сверху. Но в большинстве случаев используют радиальную нарезку, как наиболее удобную и точную.

Ремонтная нарезка

Иногда надо сделать одну деталь, чтобы заменить ее в редукторе. В мастерской не всегда имеется полный набор фрез со всеми нормализованными диаметрами.

Если червячное колесо нарезать фрезой большим диаметром, чем радиус червяка, то прилегание будет хуже, пятно контакта меньше. Линия скольжения сместится к вершине зуба. При нарезке меньшим диаметром с таким же модулем, нагрузка будет на вершину нити резьбы. Погрешность можно компенсировать смещением инструмента и регулировкой расстояния между осями. Но трение и износ все равно будут больше, КПД упадет.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое катет сварного шва

Нарезать червячное колесо фрезой с диаметром больше червяка можно для беззазорного сцепления. В этом случае используется специальная фреза с разными углами профиля для правой и левой стороны. Ось фрезы выворачивается в сторону увеличения наклона зуба. Обычные зубофрезерные станки надо переделывать для обработки беззазорного сцепления.

Из-за отсутствия зазора между рабочими элементами, поверхность быстро стирается и приходится постоянно производить регулировку. Беззазорные сцепления применяются при высокой точности и большой нагрузке с малой активностью пары, например, в прокатных станах для регулировки прижима валков – толщины прокатываемого металла.

Для изготовления одного или нескольких колес с нестандартными размерами может применяться оправка с одним резцом по форме впадины между зубьями. Инструмент вращается постоянно. Колесо вращается синхронно с инструментом. После каждого оборота реза проворачивается на размер модуля зуба и за полный оборот, подвигается к оправке с резцом на глубину реза.

Недостаток способа изготовления венца в длительности процесса. Один резец обрабатывает деталь в несколько раз дольше, чем фреза. Учитывая стирание резца, надо делать черновую и чистовую обработку.

Червячное колесо отличается от других своим внешним видом и способом обработки. Оно делается точно под определенный червяк.

Источник: https://stankiexpert.ru/tehnologicheskaya-osnastka/zapchasti/koleso-chervyachnoe-zubchatoe.html

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.

Источник: https://moe-online.ru/anews/486

Червячные редукторы: описание, преимущества и недостатки

что такое червячная передача

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 200250 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 45 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. См. п. 6 «Преимуществ».

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).

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Эксцентриковая стяжка для мебели как установить

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 1520 часов для приработки трущихся поверхностей.

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

Источник: https://promprivod.ru/articles/chervjachnye-reduktory-opisanie-preimucshestva-i-nedostatki.htm

Червячная передача своими руками

Гордость многих дачников — самодельный мотоблок, собранный своими руками из деталей, отслуживших свой век механизмов. Поставить электродвигатель или малогабаритный бензиновый от старого мотороллера или мотоцикла на раму с колесами не составит труда даже для начинающего механика-любителя. А вот над чем придется подумать, так это над редуктором для мотоблока.

Конструкция мотоблока

Схемы сборки самодельных мотоблоков разнообразны настолько, насколько различны запчасти в гараже каждого хозяина. Размеры тоже выбираются из практических соображений.

При разном составе и габаритах есть обязательные элементы:

  1. Рама — прочная конструкция для крепления остальных деталей.
  2. Колеса — от самодельных металлических до резиновых фабричного производства. Положение оси колеса или колесной пары фиксируется относительно рамы железными стойками со впрессованными подшипниками.
  3. Двигатель — мощностью от 5 до 10 лошадиных сил. Можно применять даже электродвигатель с аккумулятором, но наиболее популярны двигатели от мотороллера или мотоцикла. Такой выбор хорош наличием готового управления оборотами и даже передаточным устройством.
  4. Редуктор — узел для передачи вращения от двигателя исполнительному механизму, преобразует скорость и направление.

А вот первый попавшийся редуктор может не подойти. Нужно выбрать тип конструкции, рассчитать размер каждой детали, чтобы скорость и мощность движения навесного культиватора позволяли обрабатывать землю в удобном режиме — не быстро и не медленно.

Типы редукторных узлов

Передача вращательного движения от вала двигателя к валу исполнительного механизма может производиться прямым соединением осей, если скорость и мощность вращения двигателя приемлема для работы, а оси ведущего и ведомого валов совпадают.

Такие случаи крайне редки, а при нескольких навесных инструментах разного назначения прямая передача абсолютно не может быть применена. Для согласования скорости и мощности ведущего и ведомого вала используют 4 вида механизмов и их комбинации.

Основные типы передач:

  • ременная;
  • цепная;
  • шестеренчатая;
  • червячная.

Червячная передача конструктивно ограничена понижающей скорость функцией, остальные могут применяться как в понижающих передачах, так и в повышающих. К тому же такой редуктор всегда имеет ведомую ось перпендикулярную валу ведущей.

Такая схема называется угловым редуктором. Кроме червячной передачи, изменить направление оси можно пространственным планетарным механизмом. Ременная и цепная передачи оставляют ведомую ось параллельной оси двигателя.

В простых устройствах реверс возможен только при изменении вращения двигателя.

В мотоблоках применяются двигатели с высоким количеством оборотов в минуту, о чем можно удостовериться в паспорте изделия. Значит, своими руками надо сделать редуктор для понижения скорости, а какого типа будет самодельный редуктор на мотоблок, лучше выбрать, зная характеристики каждого типа.

Ременная передача

Шкив или ремень, передающие вращение от вала к валу, знакомы каждому автомобилисту, заглядывавшему под капот моторного отсека. Коэффициент понижения скорости вращения определяется делением радиуса малого ведомого колеса на радиус большого ведущего.

Плюсы ременным редукторам — это простота изготовления и ремонта, большое разнообразие деталей. А минусы ремня:

  • растягивание ремня, снижение сцепления со шкивом от температуры и износа;
  • проскальзывание при резких увеличениях крутящего момента;
  • небольшой срок эксплуатации.

Компенсируют недостатки подпружиненным роликом, давящим на поверхность ремня между колесами, применением зубчатого ремня на шкивах с поперечными фасками. Ременные редукторы требуют нахождения ведущих и ведомых шкивов в одной плоскости, изгиб или скрутка ремня быстро приведет его к разрыву.

Цепной тип

Принцип действия цепной передачи аналогичен ременному, но вместо шкивов установлены звездочки, а ремень заменен цепью. Такой самодельный редуктор не допустит пробуксовки, а в аналогичных условиях проработает значительно дольше.

Так же, как ременной, цепной редуктор должен иметь ведущую и ведомую звездочки в одной плоскости, а его передаточное число считается по соотношению их зубьев. Вес такой конструкции больше, чем у ременной, но на мощные мотоблоки надежнее ставить ее.

В отличие от ременной передачи, цепная требует осторожности или дополнительных защитных мер. При столкновении вращающегося навесного инструмента с толстым корнем в почве сила его сопротивления будет передана на двигатель, что может его повредить. Пока двигатель не выйдет из строя или не отключится, он будет пытаться с максимальной мощностью провернуться вместе с рамой вокруг ведомой оси редуктора. Чем больше мощность двигателя, тем сильнее будет опрокидывающий момент.

Источник: https://prodecor-spb.ru/stati/chervyachnaya-peredacha-svoimi-rukami.html

Преимущества червячных редукторов

Различные устройства и механизмы для трансформации крутящего момента и изменения его направления используются с древних времён, но только современные редукторы способны справляться с теми нагрузками, которые необходимо преобразовывать человеку в 21 веке. Червячный редуктор является одним из таких «приспособлений» используемых для изменения передаточного числа вращения вала.

Данное устройство имеет достоинства и недостатки, но по сравнению с деревянными шестернями используемыми в Древнем Египте для орошения полей, червячный редуктор является совершенным устройством, во всех отношениях.

Среди преимуществ этого механизма по трансформации крутящего момента можно выделить следующие достоинства:

Высокое передаточное число

Червячный редуктор позволяет передавать крутящий момент с соотношением до 1000/1, что практически невозможно реализовать при других технических решениях.

Компактность

Червячный одноступенчатый редуктор имеет небольшие габариты, поэтому данный механизм и двигатель могут быть объединены в одном корпусе.

Бесшумность

В сравнении с другими редукторами, червячный механизм производит меньший уровень шума во время работы.

Плавность хода

Передача крутящего момента посредством червячного редуктора, позволяет добиться идеальной плавности хода подключённых к данному устройству механизмов.

Отсутствие обратного хода

Если передаточное число червячного редуктора превышает значение 35/1, полностью отсутствует эффект «обратного хода». Ведущее колесо в этом случае невозможно провернуть и при небольшом угле подъёма червяка. Если данный показатель будет слишком мал, то блокировка обратного хода произойдёт и при меньшем передаточном соотношении.

Недостатки червячных редукторов

Данный механизм имеет и недостатки, которые накладывают значительные ограничения на использование червячной передачи, если мощность агрегата превышает 60 кВт. К недостаткам редуктора этого типа относятся:

Низкий КПД

В сравнении с другими устройствами по трансформации крутящего момента, КПД червячного редуктора значительно ниже, поэтому там, где не требуется высокая плавность хода и низкий уровень шума, данные механизмы не применяются по экономическим соображением.

Нагрев

Несмотря на то, что червячная передача находится в рабочей смазке в течение всего срока эксплуатации, все равно происходит значительный нагрев в результате трения металлического червяка и ведомой шестерни.

Особенно сильно этот нежелательный эффект проявляется, если мощность агрегата превышает 16 кВт.

Невозможно применить данную конструкцию, если мощность передаваемого крутящего момента слишком велика

Особенности конструкции, а также низкий КПД не позволяют использовать данное устройства для мощных установок. Наиболее распространённые механизмы, в которых реализованный способ червячной передачи крутящего момента не превышает значения 15 кВт.

:  Важность доработки карбюратора

Большой люфт между валами

Данная проблема проявляется при значительном износе червячного привода и имеет большее значение, чем в других видах передаточных механизмов.

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.

Ремонт редуктора

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

:  Технические характеристики 1NZ FE 1,5 л/108 л. с.

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.

Рекомендация профессионалов

Профессиональные механики, а также инженеры занимающимися проектированием такого вида редукторов, не рекомендуют использовать червячный привод, если передаваемая мощность превышает 200 кВт.

  Конструкция червячного редуктора не позволяет справляться с таким нагрузками, по причине чрезмерного нагрева во время работы.

Если мощность устройства находится в диапазоне от 60 до 200 кВт, то в этом случае также необходимо разработать чертёж, на котором будут обозначены принудительное охлаждение масла, и правильный подбор материалов, из которых будет изготовлены червяк и шестерня передаточного механизма.

Кинематическая система устройства должна быть изображена таким образом, чтобы вращение ведомого зубчатого колеса было расположено под прямым углом к вращению входного вала червяка. Также необходимо сделать точное описание каждой детали, которая используется в передаточном механизме. Подшипники следует также указать на схеме, а чертёж должен отображать диаметр посадочного места для них.

Работа червячного редуктора возможна в любых погодно-климатических условиях, но при эксплуатации устройства в северных районах страны, необходимо использовать специальные масла и смазочные материалы, которые не застывают при низких температурах.

Червячный редуктор — малогабаритный тихоходный механизм, поэтому если необходимо сэкономить рабочее пространство при значительном показателе передаточного соотношения, то данный агрегат будет вне всякой конкуренции среди других моделей редукторов.

Источник: https://auto-gl.ru/preimuschestva-chervyachnyh-reduktorov/

Что такое червячная передача и где она применяется? :

Червячная передача является небольшим зубчато-винтовым механизмом, который осуществляет движение по принципу винтовой пары. Данное устройство применяется для передачи усилий вращательного движения между валами, угол скрещивания которых составляет 90 градусов.

Устройство

Чаще всего ведущим звеном в конструкции данного механизма является «червяк», то есть небольшой винт с трапецеидальной резьбой. Устройство данной детали весьма примитивное, и вся червячная передача – это всего лишь два механизма, главным из которых является тот самый «червяк». На венце данного устройства имеются зубья дугообразной формы, которые существенно увеличивают значение контактных линий в месте механизма устройства.

Преимущества действия данного механизма и недостатки

Червячный мотор редуктор и другие устройства, выполненные по данной технологии, отличаются своей бесшумной и в то же время плавной работой. Также данные устройства весьма компактны по размерам, за счет чего имеют относительно небольшую массу конструкции. Мотор редуктор червячный отличается своей возможностью большого редуцирования – свойством получения высоких передаточных чисел.

Также данное устройство владеет высокой кинематической точностью. Вместе с тем основным его недостатком является сравнительно низкий коэффициент полезного действия. Данная характеристика образуется за счет скольжения витков червячного винта по зубьям колеса устройства.

Также червячная передача имеет высокую склонность к заеданию, вследствие чего устройство данного механизма не может похвастаться своей надежностью и долгим сроком эксплуатации.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое конус морзе

Применение

Если говорить об автомобильной промышленности, то данная передача чаще всего ставится на троллейбусы. Кроме этого, она широко востребована в промышленной отрасли. Червячная передача используется во многих станках и подъемно-транспортных машинах.

Как правило, область применения данного устройства ограничивается устройствами с номинальной мощностью менее 100 кВт.

На более мощных инструментах она не применяется из-за низкого КПД и частых нагревов во время эксплуатации, что требовало бы использования дополнительных систем охлаждения.

Материалы для производства

Напоследок немного информации о том, какие материалы используются при производстве червячной передачи. Винты для данных устройств чаще всего изготовляются из высокопрочной легированной или углеродистой стали. Помимо этого, при производстве червяки данного механизма подвергаются термической обработке, которая значительно повышает прочность устройства.

На заключительных этапах после закалки сталь отправляется на шлифовку. Что касается зубчатых венцов, они могут производиться из нескольких материалов. Бронза будет это, латунь или чугун, зависит от антифрикционных свойств данного устройства. Кстати, каждый из вышеперечисленных материалов используется на червяках при определенной скорости скольжения.

Например, чугун используется при скорости VS < 2 м/с.

Источник: https://www.syl.ru/article/127905/chto-takoe-chervyachnaya-peredacha-i-gde-ona-primenyaetsya

Червячный редуктор

3258 Просмотров

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.

Преимущества

  1. Первым и основным преимуществом в техническом плане считается то, что червячный редуктор имеет небольшие размеры и считается малогабаритным относительно винтового цилиндрического редуктора.
  2. Вторым немаловажным преимуществом является то, что такой редуктор способен работать с коэффициентом 1 к 110, в особых случаях достигается и большая производительность с небольшим количеством внутренних элементов.

    Такого коэффициента не удавалось достигать ни одному виду передачи энергии. К примеру, чтобы достичь такого коэффициента в корпусе винтового цилиндрического редуктора, потребуется трехступенчатый механизм. Однако такие показатели выдает редуктор червячный одноступенчатый.

  3. Третьим безусловным плюсом считается простота конструкции и дешевизна.

    Благодаря тому, что червячный тип вала имеет специальные зубья, он работает практически без шума при стандартизированной смазке и должном уходе.

  4. Существует еще один плюс червячной передачи – это стандартизация производства.
  5. Также во время такой передачи не создается лишних толчков, из-за чего увеличивается плавность хода и срок службы.
  6. Еще одним положительным моментом считается необратимость (самоторможение).

    Во время этого явления при остановке червячного вала, тот вал, который вращался благодаря червячному валу, тоже останавливается без возможности вращаться.

Недостатки

Помимо достоинств также есть и недостатки, которыми обладает червячная передача.

  1. Основным из них является низкий коэффициент полезного действия с увеличением передаваемой мощности. Здесь выигрышное положение занимают винтовые цилиндрические редукторы.
  2. Вторым недостатком считается нагрев корпуса. Дело в том, что коэффициент низкий, а передать нужно много, энергия превращается в тепловую энергию и передает ее на корпус. Из-за того, что корпус винтового редуктора нагревается, на нем располагаются такие же ребра, как и на корпусе батарей отопления. Некоторые механизмы оснащаются дополнительной функцией циркуляции масла в корпусе.

К сведению, этот минус относится к тем механизмам, которые передают большую мощность.

Небольшие червячные редукторы также работают только с маслом.

  1. Еще одним минусом считается то, что таким преобразователям можно передавать определенное количество мощности. Однако существуют глобоидные червячные редукторы, которые применяются для лифтов и подъемных механизмов. Исходя из этого, глобоидные устройства не имеют такого недостатка.
  2. Также недостатком считается то, что его ресурс очень низок относительно цилиндрического редуктора.

Разновидности

Существует несколько спецификаций передачи энергии, хотя все они имеют что-то общее.

  • Первая спецификация – это червячно цилиндрический редуктор. В корпусе такого типа ведомый и ведущий валы находятся параллельно.
  • Второй тип спецификации – это конический, в нем оси валов пересекаются.
  • Третий вид — это простой червячный редуктор в его корпусе оси пересекаются.
  • Также есть еще один вид, он включает в себя и зубчатый и червячный вид соединения, такой тип называется комбинированным.
  • Червячный мотор редуктор — это также отдельный вид. Такой тип приводится в движение с помощью электрического двигателя.

Приводы для каждого устройства свои.

К сведению, существует также червячно реечная передача. Такой тип передачи способен передавать энергию только с вала на рейку, обратно процесс невозможен из-за того, что червячно реечная передача обладает самоторможением.

Эта система обладает меньшим коэффициентом полезного действия, но, не смотря на это, такая передача используется чаще, чем передача зубчатое колесо-рейка.  Этот тип передачи обладает большей плавностью хода из-за отсутствия реверсивных колес.

Несмотря на то, какая система была выбрана, она в любом случае должна обрабатываться обычным машинным маслом. В качестве смазки чаще всего используется обычное машинное масло. Для того, чтобы механизм не пришел в негодность, необходимо не только добавлять обычное масло, но и следить за подшипниками и другими механизмами. Также привод вращения получает свой собственный вид прибора. Существует еще рулевой редуктор, который используется, чтобы было легче вращать рулевое колесо.

Строение

Несмотря на разновидности, преобразователь энергии имеет основные детали.

  • Главной деталью каждого редуктора является корпус, он защищает от попадания различного мусора в шестерни и оберегает шестерни от преждевременного износа.
  • Второй деталью можно считать червячный вал. Есть такие же детали как шестерни.
  • Существует еще одна важная деталь – масло, которое смазывает всю систему.

Перед тем как покупать любое устройство нужно произвести расчеты и получить определенные числа, которые покажут прибор с какими характеристиками нужно купить. Все детали бывают различных размеров, стоит отметить, что от размера одной детали (например, гидравлического привода) зависит размер всей системы.

К сведению, существует одноступенчатый, двухступенчатый, трехступенчатый и многоступенчатый цилиндрически редуктор. Все они отличаются друг от друга лишь передаточным отношением.

Чаще всего используется двухступенчатый преобразователь по причине того, что одноступенчатый передает недостаточно энергии, а трехступенчатый с избытком. Также каждый вид имеет отдельное обозначение на чертеже. Во время обозначения используются все данные. Для того, чтобы правильно отразить устройство на схеме, нужно знать все его характеристики и обозначения.

Расчеты для лучшего выбора

Прежде чем выбрать для себя лучшее устройство, потребуется произвести некоторые расчеты. В первую очередь лучше произвести расчеты, с помощью которых определится требуемая мощность. Это называется кинематическим расчетом, такой расчет нужен, чтобы определить, какое устройство потребуется для определенных действий.

После произведения кинематических расчетов и получения определенных чисел, нужно приступать к расчету червячной передачи. Перед тем, как начинать производить расчеты, потребуется определить требуемую плотность и другие физические свойства шестерен.

После того, как были получены конечные числа, нужно выбирать устройство, исходя из показаний расчетов. Такими расчетами подсчитывается передаточное число устройства. Также расчетам подвергается передаточное отношение устройства.

Только после того, как будет известна вся требуемая информация (передаточное отношение, передаточное число, мощность и другие важные показатели), можно идти за прибором.

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.

В завершении

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.

О том, что влияет на износ шестерней, о существования преобразователя с двигателем, в котором электромотор приводит в действие редуктор, можно узнать, прочитав этот текст.

Описание положительных сторон двухступенчатого преобразователя, коэффициенты полезного действия различных типов преобразователей, подробно обо всех деталях, из которых состоит преобразователь, и многие другие факты можно узнать для себя после прочтения всего текста.

Также сказано о том, как работает рулевой редуктор, и для чего рулевой редуктор предназначен. Не был забыт и червячно-реечный механизм и все приводы, которые приводят его в движение.

Источник: https://portalmashin.ru/service/suspension/chervyachnyj-reduktor.html

Самоторможение червячного редуктора

Червячные редукторы эксплуатируются в различных механизмах, машинах, агрегатах и узлах. Это компактные механизмы, используемые для изменения передаточного числа вращения вала.

Область их распространенности чрезвычайно широка. Это:

  • Конвейерные линии.
  • Транспортеры,
  • Станки для металлообработки.
  • Подъемники.

Их используют везде, где есть надобность в экономически выгодном решении по снижению частоты вращения привода и увеличению крутящего момента, когда нет необходимости в больших ударных нагрузках и многочисленности включений механизма.

Для редуктора червячного типа характерны надежность, износостойкость и продолжительная эксплуатация. Плюсами червячных передач являются:

  • Высокая ровность работы.
  • Бесшумность.
  • Большое передаточное число в сцепляющей паре.
  • Безопасность в эксплуатации.

Что такое самоторможение

Описанные выше параметры обусловлены уникальным свойством червячной передачи – самоторможением, то есть блокировкой передачи вращения по схеме – « выходной вал»- «входной вал». Это означает невозможность передачи хода от колеса к червяку, то есть устройство не может работать в обратном направлении.

Суть этого явления в том, что когда ведущий вал не проворачивается, ведомый вал затормаживается так, что его нельзя провернуть. Это явление проявляет себя при передаточном числе 35 и выше. То есть совсем отсутствует эффект обратного хода. Полное торможение наблюдается в передаче, в которой угол подъема винтовой линии червяка равен или меньше 3.5°.

Самоторможение сложно переоценить. Ведь если бы не было этого явления, то вал вращался бы в противоположную сторону и работающий агрегат не смог бы выполнять функции в оптимальном режиме. В производстве продукции происходили бы непрерывные сбои.

Принцип блокировки обратного вращения присущ только червячным редукторам одноступенчатого типа и характерен для всего модельного ряда. Блокировка зависит от:

  • Угла, под которым поднимается червяк.
  • Материала изготовления устройства.
  • Наличия вибрации.
  • Качества смазки.

Кроме того, самоторможение обусловлено размерами редуктора, его КПД, передаточным числом, частотой вращения ведущего вала.

Существуют определенные условия реализации самоторможения:

  • Наличие особой конструкции устройства. Когда ведомый и ведущий валы взаимозависимы.
  • Когда вращение ведущего вала прервано, и ведомый вал постепенно затормаживается.
  • Остановка вращения обоих валов приводит к полной остановке работы механизма.

Это явление нельзя назвать только преимуществом. Его наличие неприемлемо в червячном редукторе в приводе закаточного устройства (для закатывания листового материала). Его попросту было бы невозможно провернуть даже при передаточном числе меньше 25. А в приводе подъемника самоторможение делает возможным отказ от установки дополнительного тормоза.

Типы самоторможения

Самоторможение бывает двух типов – статическое и динамическое.

Статическое торможение

Явление статического самоторможения наблюдается при остановке червяка и связанного с ним червячного колеса. При этом применение ударных нагрузок нивелирует эффект самоторможения. Как видно из этого – самоторможение не заменяет механический тормоз или храповик.

Динамическое торможение

Червячная передача обладает динамическим самоторможением при определенных условиях:

  • Если его нет изначально, при вращении редуктора вовремя работы.
  • Если мощность прилагается к выходному валу редуктора. Время вращения после остановки привода, зависит от веса элементов на мотор-редукторе. Динамическое самоторможение обусловлено высокими передаточными отношениями и малой скоростью вращения привода.

Этот тип самоторможения приводит к полной остановке червячного колеса.

Оба типа блокировки вращения зависят от:

  • Передаточного числа механизма.
  • Чистоты деталей передачи.
  • Густоты и качества смазки.
  • Частоты вращения входного вала.

Вибрация и самоторможение

В ходе технологических процессов редукторы находятся под постоянными нагрузками. При этом часто возникает вибрация, под действием которой статическое самоторможение снижается и увеличивается динамическое. Какое из них преобладает можно определить по силе вибрации, конструкции механизма, качеству смазки. При запаздывании самоторможения, установить причину можно, разобрав корпус редуктора:

  • Сначала проверяется уровень смазки в редукторе.
  • Тестируется трущиеся поверхности входного и выходного вала.
  • Проверяется подгонка деталей.

Так как вибрация явление непостоянное, она может увеличиваться или уменьшаться. Но для того, чтобы качество работы устройства оставалось на удовлетворительном уровне, при усилении вибрации следует остановить рабочий процесс и провести осмотр корпуса, валов и деталей. Неисправности устраняют, что продлевает эксплуатационный срок редуктора.

Источник: https://www.ttaars.ru/about/stati/samotormozhenie-chervyachnogo-reduktora/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электропривод
Как сделать оловянного солдатика

Закрыть