Червячный редуктор это: Червячный редуктор — это… Что такое Червячный редуктор?

Содержание

Червячный редуктор — это… Что такое Червячный редуктор?

Цилиндрическо-червячный редуктор в разрезе.

Червячный редуктор — устройство, преобразующее угловую скорость и момент двигателя, используя червячную передачу.

Червячный редуктор

Редуктор червячный — один из классов механических редукторов. Редукторы классифицируются по типу механической передачи. Редуктор называется червячным по виду червячной передачи, находящейся внутри редуктора, передающей и преобразующей крутящий момент. Винт, который лежит в основе червячной передачи, внешне похож на червяка, отсюда и название. Червячный редуктор может быть с одной или более механическими планетарными передачами.

В червячном редукторе увеличение крутящего момента и уменьшение угловой скорости выходного вала происходит за счет преобразования энергии, заключенной в высокой угловой скорости и низком крутящем моменте на входном валу.

Двигатель со встроенным червячным редуктором называют червячным мотор-редуктором.

Наиболее распространены одноступенчатые червячные редукторы. При больших передаточных числах применяют либо двухступенчатые червячные редукторы, либо комбинированные червячно-зубчатые или зубчато-червячные редукторы. В одноступенчатых червячных редукторах червяк может располагаться под колесом, над колесом, горизонтально сбоку колеса и вертикально сбоку колеса. Выбор схемы червячного редуктора определяется требованиями компоновки. Червячные редукторы с нижним расположением червяка применяют при v1< 5 м/с, с верхним — при v1> 5 м/с. В червячных редукторах с боковым расположением червяка смазка подшипников вертикальных валов затруднена.

В червячных редукторах для повышения сопротивления заеданию применяют более вязкие масла, чем в зубчатых редукторах. При скоростях скольжения Vск<7…10м/с смазку червячных передач редукторов осуществляют окунанием червяка или колеса в масляную ванну. При нижнем расположении червяка уровень масла в ванне должен проходить по центру нижнего шарика или ролика подшипника качения, а червяк должен быть погружен в масло примерно на высоту витка. Если уровень масла устанавливают по подшипникам и червяк не окунается в масло, то на валу червяка устанавливают маслоразбрызгивающие кольца (крыльчатки), которые и подают масло на червяк и колесо. В червячных редукторах Vск>7… 10 м/с применяют циркуляционно-принудительную смазку, при которой масло от насоса через фильтр и холодильник подаётся в зону зацепления.

Червячная передача

В червячных редукторах используется червячная передача. Червячная передача состоит из винта, называемого червяком, и червячного колеса, представляющего собой разновидность косозубого колеса.

Червячные передачи относятся к зубчато-винтовым. Если в зубчато-винтовой передаче углы наклона зубьев принять такими, чтобы зубья шестерни охватывали её вокруг, то эти зубья превращаются в витки резьбы, шестерня — в червяк, а передача — из винтовой зубчатой в червячную.

Ведущее звено червячной передачи в большинстве случаев — червяк, а ведомое — червячное колесо. Обратная передача зачастую невозможна — КПД червячного редуктора в совокупности с передаточным отношением вызывают самостопорение редуктора.

Преимущество червячной передачи по сравнению с винтовой зубчатой в том, что начальный контакт звеньев происходит по линии, а не в точке. Угол скрещивания валов червяка и червячного колеса может быть каким угодно, но обычно он равен 90°. В отличие от косозубого колеса обод червячного колеса имеет вогнутую форму, способствующую некоторому облеганию червяка и соответственно увеличению площади контактных поверхностей. Направление и угол подъёма зубьев червячного колеса такие же, как и у витков резьбы червяка. Резьба червяка может быть однозаходной или многозаходной, а также правой или левой. Наиболее распространена правая резьба с числом заходов z1=1…4.

Различают два основных вида червячных передач: цилиндрические, или просто червячные, передачи (с цилиндрическими червяками) и глобоидные (с глобоидными червяками).

По сравнению с обыкновенными зубчатыми передачами, передаточное отношение (передаточное число) червячного редуктора может быть значительно большим. Так, например, при однозаходном червяке (z1=1) и червячном колесе с z2=100 передаточное число передачи u =100. При одном и том же передаточном числе червячный редуктор гораздо компактнее обыкновенной зубчатой передачи. Возможность осуществления большого передаточного числа при одной ступени передачи, компактность, плавность и бесшумность работы — основные достоинства редукторов с червячной передачей. Благодаря этим достоинствам червячные передачи широко применяют в подъёмно-транспортных машинах, различных станках и некоторых других машинах. Передаточное число червячной передачи принимают обычно в пределах u = 8…90, но в специальных установках оно доходит до u=1000 и более.

В червячной передаче помимо потерь передаваемой мощности, свойственных зубчатой передаче, имеются потери мощности, свойственные винтовой паре

. Следовательно, к. п. д. червячного редуктора значительно меньше, что является основным недостатком червячных передач. К недостаткам относятся также склонность витков резьбы червяка и зубьев колеса к заеданию и необходимость применения для венцов червячных колёс дорогих антифрикционных материалов. Из-за этих недостатков червячные редукторы применяют значительно реже зубчатых и только для передачи небольших и средних мощностей, обычно до 50 кВт и реже — до 200 кВт.

Червячный мотор-редуктор

Благодаря своей конструкции, мотор-редукторы с червячной передачей характеризуются плавностью и бесшумностью работы. К достоинствам червячного мотор-редуктора также можно отнести компактность — червячный мотор-редуктор будет значительно меньшего размера по сравнению с аналогичным мотор-редуктором с зубчатой передачей с одним и тем же передаточным числом редуктора. Характерной особенностью червячного мотор-редуктора является свойство самоторможения.

Червячные мотор-редукторы имеют развернутое под 90 градусов расположение выходного вала, что бывает удобно в случае, когда нет возможности (например, по габаритам) расположить весь мотор-редуктор с соосным расположением вала.

Cм. также

Литература

  1. Гузенков П. Г. Детали машин: Учеб. для вузов,— 4-е изд. — М.: Высш. шк., 1986 г.
  2. Иванов А. С. Конструируем машины шаг за шагом, часть вторая. — М.: Издательство МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2003 г.

Ссылки

Червячный редуктор — это… Что такое Червячный редуктор?

Цилиндрическо-червячный редуктор в разрезе.

Червячный редуктор — устройство, преобразующее угловую скорость и момент двигателя, используя червячную передачу.

Червячный редуктор

Редуктор червячный — один из классов механических редукторов. Редукторы классифицируются по типу механической передачи. Редуктор называется червячным по виду червячной передачи, находящейся внутри редуктора, передающей и преобразующей крутящий момент. Винт, который лежит в основе червячной передачи, внешне похож на червяка, отсюда и название. Червячный редуктор может быть с одной или более механическими планетарными передачами.

В червячном редукторе увеличение крутящего момента и уменьшение угловой скорости выходного вала происходит за счет преобразования энергии, заключенной в высокой угловой скорости и низком крутящем моменте на входном валу.

Двигатель со встроенным червячным редуктором называют червячным мотор-редуктором.

Наиболее распространены одноступенчатые червячные редукторы. При больших передаточных числах применяют либо двухступенчатые червячные редукторы, либо комбинированные червячно-зубчатые или зубчато-червячные редукторы. В одноступенчатых червячных редукторах червяк может располагаться под колесом, над колесом, горизонтально сбоку колеса и вертикально сбоку колеса. Выбор схемы червячного редуктора определяется требованиями компоновки. Червячные редукторы с нижним расположением червяка применяют при v1< 5 м/с, с верхним — при v1> 5 м/с. В червячных редукторах с боковым расположением червяка смазка подшипников вертикальных валов затруднена.

В червячных редукторах для повышения сопротивления заеданию применяют более вязкие масла, чем в зубчатых редукторах. При скоростях скольжения Vск<7…10м/с смазку червячных передач редукторов осуществляют окунанием червяка или колеса в масляную ванну. При нижнем расположении червяка уровень масла в ванне должен проходить по центру нижнего шарика или ролика подшипника качения, а червяк должен быть погружен в масло примерно на высоту витка. Если уровень масла устанавливают по подшипникам и червяк не окунается в масло, то на валу червяка устанавливают маслоразбрызгивающие кольца (крыльчатки), которые и подают масло на червяк и колесо. В червячных редукторах Vск>7… 10 м/с применяют циркуляционно-принудительную смазку, при которой масло от насоса через фильтр и холодильник подаётся в зону зацепления.

Червячная передача

В червячных редукторах используется червячная передача. Червячная передача состоит из винта, называемого червяком, и червячного колеса, представляющего собой разновидность косозубого колеса.

Червячные передачи относятся к зубчато-винтовым. Если в зубчато-винтовой передаче углы наклона зубьев принять такими, чтобы зубья шестерни охватывали её вокруг, то эти зубья превращаются в витки резьбы, шестерня — в червяк, а передача — из винтовой зубчатой в червячную.

Ведущее звено червячной передачи в большинстве случаев — червяк, а ведомое — червячное колесо. Обратная передача зачастую невозможна — КПД червячного редуктора в совокупности с передаточным отношением вызывают самостопорение редуктора.

Преимущество червячной передачи по сравнению с винтовой зубчатой в том, что начальный контакт звеньев происходит по линии, а не в точке. Угол скрещивания валов червяка и червячного колеса может быть каким угодно, но обычно он равен 90°. В отличие от косозубого колеса обод червячного колеса имеет вогнутую форму, способствующую некоторому облеганию червяка и соответственно увеличению площади контактных поверхностей. Направление и угол подъёма зубьев червячного колеса такие же, как и у витков резьбы червяка. Резьба червяка может быть однозаходной или многозаходной, а также правой или левой. Наиболее распространена правая резьба с числом заходов z1=1…4.

Различают два основных вида червячных передач: цилиндрические, или просто червячные, передачи (с цилиндрическими червяками) и глобоидные (с глобоидными червяками).

По сравнению с обыкновенными зубчатыми передачами, передаточное отношение (передаточное число) червячного редуктора может быть значительно большим. Так, например, при однозаходном червяке (z1=1) и червячном колесе с z2=100 передаточное число передачи u =100. При одном и том же передаточном числе червячный редуктор гораздо компактнее обыкновенной зубчатой передачи. Возможность осуществления большого передаточного числа при одной ступени передачи, компактность, плавность и бесшумность работы — основные достоинства редукторов с червячной передачей.

Благодаря этим достоинствам червячные передачи широко применяют в подъёмно-транспортных машинах, различных станках и некоторых других машинах. Передаточное число червячной передачи принимают обычно в пределах u = 8…90, но в специальных установках оно доходит до u=1000 и более.

В червячной передаче помимо потерь передаваемой мощности, свойственных зубчатой передаче, имеются потери мощности, свойственные винтовой паре. Следовательно, к. п. д. червячного редуктора значительно меньше, что является основным недостатком червячных передач. К недостаткам относятся также склонность витков резьбы червяка и зубьев колеса к заеданию и необходимость применения для венцов червячных колёс дорогих антифрикционных материалов. Из-за этих недостатков червячные редукторы применяют значительно реже зубчатых и только для передачи небольших и средних мощностей, обычно до 50 кВт и реже — до 200 кВт.

Червячный мотор-редуктор

Благодаря своей конструкции, мотор-редукторы с червячной передачей характеризуются плавностью и бесшумностью работы. К достоинствам червячного мотор-редуктора также можно отнести компактность — червячный мотор-редуктор будет значительно меньшего размера по сравнению с аналогичным мотор-редуктором с зубчатой передачей с одним и тем же передаточным числом редуктора. Характерной особенностью червячного мотор-редуктора является свойство самоторможения.

Червячные мотор-редукторы имеют развернутое под 90 градусов расположение выходного вала, что бывает удобно в случае, когда нет возможности (например, по габаритам) расположить весь мотор-редуктор с соосным расположением вала.

Cм. также

Литература

  1. Гузенков П. Г. Детали машин: Учеб. для вузов,— 4-е изд. — М.: Высш. шк., 1986 г.
  2. Иванов А. С. Конструируем машины шаг за шагом, часть вторая. — М.: Издательство МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2003 г.

Ссылки

Червячный редуктор — это… Что такое Червячный редуктор?

Цилиндрическо-червячный редуктор в разрезе.

Червячный редуктор — устройство, преобразующее угловую скорость и момент двигателя, используя червячную передачу.

Червячный редуктор

Редуктор червячный — один из классов механических редукторов. Редукторы классифицируются по типу механической передачи. Редуктор называется червячным по виду червячной передачи, находящейся внутри редуктора, передающей и преобразующей крутящий момент. Винт, который лежит в основе червячной передачи, внешне похож на червяка, отсюда и название. Червячный редуктор может быть с одной или более механическими планетарными передачами.

В червячном редукторе увеличение крутящего момента и уменьшение угловой скорости выходного вала происходит за счет преобразования энергии, заключенной в высокой угловой скорости и низком крутящем моменте на входном валу.

Двигатель со встроенным червячным редуктором называют червячным мотор-редуктором.

Наиболее распространены одноступенчатые червячные редукторы. При больших передаточных числах применяют либо двухступенчатые червячные редукторы, либо комбинированные червячно-зубчатые или зубчато-червячные редукторы. В одноступенчатых червячных редукторах червяк может располагаться под колесом, над колесом, горизонтально сбоку колеса и вертикально сбоку колеса. Выбор схемы червячного редуктора определяется требованиями компоновки. Червячные редукторы с нижним расположением червяка применяют при v1< 5 м/с, с верхним — при v1> 5 м/с. В червячных редукторах с боковым расположением червяка смазка подшипников вертикальных валов затруднена.

В червячных редукторах для повышения сопротивления заеданию применяют более вязкие масла, чем в зубчатых редукторах. При скоростях скольжения Vск<7…10м/с смазку червячных передач редукторов осуществляют окунанием червяка или колеса в масляную ванну. При нижнем расположении червяка уровень масла в ванне должен проходить по центру нижнего шарика или ролика подшипника качения, а червяк должен быть погружен в масло примерно на высоту витка. Если уровень масла устанавливают по подшипникам и червяк не окунается в масло, то на валу червяка устанавливают маслоразбрызгивающие кольца (крыльчатки), которые и подают масло на червяк и колесо. В червячных редукторах Vск>7… 10 м/с применяют циркуляционно-принудительную смазку, при которой масло от насоса через фильтр и холодильник подаётся в зону зацепления.

Червячная передача

В червячных редукторах используется червячная передача. Червячная передача состоит из винта, называемого червяком, и червячного колеса, представляющего собой разновидность косозубого колеса.

Червячные передачи относятся к зубчато-винтовым. Если в зубчато-винтовой передаче углы наклона зубьев принять такими, чтобы зубья шестерни охватывали её вокруг, то эти зубья превращаются в витки резьбы, шестерня — в червяк, а передача — из винтовой зубчатой в червячную.

Ведущее звено червячной передачи в большинстве случаев — червяк, а ведомое — червячное колесо. Обратная передача зачастую невозможна — КПД червячного редуктора в совокупности с передаточным отношением вызывают самостопорение редуктора.

Преимущество червячной передачи по сравнению с винтовой зубчатой в том, что начальный контакт звеньев происходит по линии, а не в точке. Угол скрещивания валов червяка и червячного колеса может быть каким угодно, но обычно он равен 90°. В отличие от косозубого колеса обод червячного колеса имеет вогнутую форму, способствующую некоторому облеганию червяка и соответственно увеличению площади контактных поверхностей. Направление и угол подъёма зубьев червячного колеса такие же, как и у витков резьбы червяка. Резьба червяка может быть однозаходной или многозаходной, а также правой или левой. Наиболее распространена правая резьба с числом заходов z1=1…4.

Различают два основных вида червячных передач: цилиндрические, или просто червячные, передачи (с цилиндрическими червяками) и глобоидные (с глобоидными червяками).

По сравнению с обыкновенными зубчатыми передачами, передаточное отношение (передаточное число) червячного редуктора может быть значительно большим. Так, например, при однозаходном червяке (z1=1) и червячном колесе с z2=100 передаточное число передачи u =100. При одном и том же передаточном числе червячный редуктор гораздо компактнее обыкновенной зубчатой передачи. Возможность осуществления большого передаточного числа при одной ступени передачи, компактность, плавность и бесшумность работы — основные достоинства редукторов с червячной передачей. Благодаря этим достоинствам червячные передачи широко применяют в подъёмно-транспортных машинах, различных станках и некоторых других машинах. Передаточное число червячной передачи принимают обычно в пределах u = 8…90, но в специальных установках оно доходит до u=1000 и более.

В червячной передаче помимо потерь передаваемой мощности, свойственных зубчатой передаче, имеются потери мощности, свойственные винтовой паре. Следовательно, к. п. д. червячного редуктора значительно меньше, что является основным недостатком червячных передач. К недостаткам относятся также склонность витков резьбы червяка и зубьев колеса к заеданию и необходимость применения для венцов червячных колёс дорогих антифрикционных материалов. Из-за этих недостатков червячные редукторы применяют значительно реже зубчатых и только для передачи небольших и средних мощностей, обычно до 50 кВт и реже — до 200 кВт.

Червячный мотор-редуктор

Благодаря своей конструкции, мотор-редукторы с червячной передачей характеризуются плавностью и бесшумностью работы. К достоинствам червячного мотор-редуктора также можно отнести компактность — червячный мотор-редуктор будет значительно меньшего размера по сравнению с аналогичным мотор-редуктором с зубчатой передачей с одним и тем же передаточным числом редуктора. Характерной особенностью червячного мотор-редуктора является свойство самоторможения.

Червячные мотор-редукторы имеют развернутое под 90 градусов расположение выходного вала, что бывает удобно в случае, когда нет возможности (например, по габаритам) расположить весь мотор-редуктор с соосным расположением вала.

Cм. также

Литература

  1. Гузенков П. Г. Детали машин: Учеб. для вузов,— 4-е изд. — М.: Высш. шк., 1986 г.
  2. Иванов А. С. Конструируем машины шаг за шагом, часть вторая. — М.: Издательство МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2003 г.

Ссылки

Червячный редуктор — это… Что такое Червячный редуктор?

Цилиндрическо-червячный редуктор в разрезе.

Червячный редуктор — устройство, преобразующее угловую скорость и момент двигателя, используя червячную передачу.

Червячный редуктор

Редуктор червячный — один из классов механических редукторов. Редукторы классифицируются по типу механической передачи. Редуктор называется червячным по виду червячной передачи, находящейся внутри редуктора, передающей и преобразующей крутящий момент. Винт, который лежит в основе червячной передачи, внешне похож на червяка, отсюда и название. Червячный редуктор может быть с одной или более механическими планетарными передачами.

В червячном редукторе увеличение крутящего момента и уменьшение угловой скорости выходного вала происходит за счет преобразования энергии, заключенной в высокой угловой скорости и низком крутящем моменте на входном валу.

Двигатель со встроенным червячным редуктором называют червячным мотор-редуктором.

Наиболее распространены одноступенчатые червячные редукторы. При больших передаточных числах применяют либо двухступенчатые червячные редукторы, либо комбинированные червячно-зубчатые или зубчато-червячные редукторы. В одноступенчатых червячных редукторах червяк может располагаться под колесом, над колесом, горизонтально сбоку колеса и вертикально сбоку колеса. Выбор схемы червячного редуктора определяется требованиями компоновки. Червячные редукторы с нижним расположением червяка применяют при v1< 5 м/с, с верхним — при v1> 5 м/с. В червячных редукторах с боковым расположением червяка смазка подшипников вертикальных валов затруднена.

В червячных редукторах для повышения сопротивления заеданию применяют более вязкие масла, чем в зубчатых редукторах. При скоростях скольжения Vск<7…10м/с смазку червячных передач редукторов осуществляют окунанием червяка или колеса в масляную ванну. При нижнем расположении червяка уровень масла в ванне должен проходить по центру нижнего шарика или ролика подшипника качения, а червяк должен быть погружен в масло примерно на высоту витка. Если уровень масла устанавливают по подшипникам и червяк не окунается в масло, то на валу червяка устанавливают маслоразбрызгивающие кольца (крыльчатки), которые и подают масло на червяк и колесо. В червячных редукторах Vск>7… 10 м/с применяют циркуляционно-принудительную смазку, при которой масло от насоса через фильтр и холодильник подаётся в зону зацепления.

Червячная передача

В червячных редукторах используется червячная передача. Червячная передача состоит из винта, называемого червяком, и червячного колеса, представляющего собой разновидность косозубого колеса.

Червячные передачи относятся к зубчато-винтовым. Если в зубчато-винтовой передаче углы наклона зубьев принять такими, чтобы зубья шестерни охватывали её вокруг, то эти зубья превращаются в витки резьбы, шестерня — в червяк, а передача — из винтовой зубчатой в червячную.

Ведущее звено червячной передачи в большинстве случаев — червяк, а ведомое — червячное колесо. Обратная передача зачастую невозможна — КПД червячного редуктора в совокупности с передаточным отношением вызывают самостопорение редуктора.

Преимущество червячной передачи по сравнению с винтовой зубчатой в том, что начальный контакт звеньев происходит по линии, а не в точке. Угол скрещивания валов червяка и червячного колеса может быть каким угодно, но обычно он равен 90°. В отличие от косозубого колеса обод червячного колеса имеет вогнутую форму, способствующую некоторому облеганию червяка и соответственно увеличению площади контактных поверхностей. Направление и угол подъёма зубьев червячного колеса такие же, как и у витков резьбы червяка. Резьба червяка может быть однозаходной или многозаходной, а также правой или левой. Наиболее распространена правая резьба с числом заходов z1=1…4.

Различают два основных вида червячных передач: цилиндрические, или просто червячные, передачи (с цилиндрическими червяками) и глобоидные (с глобоидными червяками).

По сравнению с обыкновенными зубчатыми передачами, передаточное отношение (передаточное число) червячного редуктора может быть значительно большим. Так, например, при однозаходном червяке (z1=1) и червячном колесе с z2=100 передаточное число передачи u =100. При одном и том же передаточном числе червячный редуктор гораздо компактнее обыкновенной зубчатой передачи. Возможность осуществления большого передаточного числа при одной ступени передачи, компактность, плавность и бесшумность работы — основные достоинства редукторов с червячной передачей. Благодаря этим достоинствам червячные передачи широко применяют в подъёмно-транспортных машинах, различных станках и некоторых других машинах. Передаточное число червячной передачи принимают обычно в пределах u = 8…90, но в специальных установках оно доходит до u=1000 и более.

В червячной передаче помимо потерь передаваемой мощности, свойственных зубчатой передаче, имеются потери мощности, свойственные винтовой паре. Следовательно, к. п. д. червячного редуктора значительно меньше, что является основным недостатком червячных передач. К недостаткам относятся также склонность витков резьбы червяка и зубьев колеса к заеданию и необходимость применения для венцов червячных колёс дорогих антифрикционных материалов. Из-за этих недостатков червячные редукторы применяют значительно реже зубчатых и только для передачи небольших и средних мощностей, обычно до 50 кВт и реже — до 200 кВт.

Червячный мотор-редуктор

Благодаря своей конструкции, мотор-редукторы с червячной передачей характеризуются плавностью и бесшумностью работы. К достоинствам червячного мотор-редуктора также можно отнести компактность — червячный мотор-редуктор будет значительно меньшего размера по сравнению с аналогичным мотор-редуктором с зубчатой передачей с одним и тем же передаточным числом редуктора. Характерной особенностью червячного мотор-редуктора является свойство самоторможения.

Червячные мотор-редукторы имеют развернутое под 90 градусов расположение выходного вала, что бывает удобно в случае, когда нет возможности (например, по габаритам) расположить весь мотор-редуктор с соосным расположением вала.

Cм. также

Литература

  1. Гузенков П. Г. Детали машин: Учеб. для вузов,— 4-е изд. — М.: Высш. шк., 1986 г.
  2. Иванов А. С. Конструируем машины шаг за шагом, часть вторая. — М.: Издательство МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2003 г.

Ссылки

Червячные редукторы — ЕМ Интех

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

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

Конструктивные особенности червячного редуктора. Устройство и принцип работы.

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

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

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

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

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

Одноступенчатые приводы

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

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

 

Многоступенчатые приводы червячных редукторов

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

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

 

Области применения червячных редукторов

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

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

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

Преимущества редукторов с червячной передачей

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

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

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

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

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

Недостатки редукторов червячного типа

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

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

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

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

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

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

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

Рекомендации по использованию червячных редукторов

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

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

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

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

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

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

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

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.

Преимущества и недостатки червячных редукторов

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

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

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

Достоинства этого типа редукторов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Минусы червячных редукторов и приводов, построенных на них

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как и где используются червячные редукторы

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

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

Теперь приведем основные рекомендации по использованию червячных редукторов:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Червячные передачи — обзор

Червячные

Червячные и червячные передачи, показанные на рис. 57.21, используются для передачи движения и мощности, когда требуется быстрое снижение скорости. Они подходят для широкого диапазона передаточных чисел (60:1 и выше могут быть получены при одном редукторе и могут достигать 500:1). В большинстве червячных передач червяк чаще всего является ведущим, а червячная передача — ведомым элементом. Они обеспечивают устойчивую и бесшумную передачу мощности между валами под прямым углом и могут быть самотормозящимися.Таким образом, крутящий момент на шестерне не заставит червяк вращаться. Также доступна реверсивная червячная передача.

Рисунок 57.21. Типовой набор червячных передач

Контактная поверхность винта на червяке скользит по зубьям шестерни. Однако из-за высокого уровня трения между червяком и зубьями колеса достигается несколько меньший КПД, чем при использовании прецизионных цилиндрических зубчатых колес. Обратите внимание, что большие углы наклона зубьев шестерни обеспечивают более высокую эффективность. Еще одна проблема с этим типом зубчатой ​​передачи — отвод тепла, ограничение, которое ограничивает их использование для низкоскоростных приложений.

Одним из основных преимуществ червячной передачи является малый износ, в основном за счет сплошной масляной пленки. Кроме того, трение можно дополнительно уменьшить, используя металлы с низким коэффициентом трения. Например, колесо обычно изготавливается из бронзы, а червяк — из закаленной стали с высокой степенью обработки.

Большинство червяков имеют цилиндрическую форму с одинаковым делительным диаметром. Однако в червяке с двойной огибающей используется переменный диаметр шага. Эта конфигурация используется, когда требуется повышенная грузоподъемность.

Как и косозубые передачи, червяки и червячные передачи имеют хиральность, которая определяется направлением угла зубьев. Червяк и червячная передача должны быть одной стороны для правильного зацепления.

Один оборот червяка продвигает вперед зубья шестерни прямо пропорционально количеству витков червяка. Наиболее часто используемые червяки имеют одну, две, три или четыре отдельные нити и называются одно-, двух-, трех- и четырехзаходными червяками. Количество нитей определяется путем подсчета количества заходов или заходов на конце червяка.

Червячная резьба является основным фактором передаточного отношения червяка и важной особенностью конструкции червяка. Передаточное отношение равно общему числу зубьев червячной передачи, деленному на количество витков червяка.

Что такое червячная передача?

Опубликовано Самантой Майер

Червячная передача, также называемая червячной передачей, представляет собой конфигурацию шестерни, в которой винт или червяк входит в зацепление с зубьями шестерни. Червячные передачи обычно используются, когда требуется значительное снижение скорости.Конфигурация червячной передачи позволяет регулировать скорость вращения, которая в конечном итоге определяется количеством заходов и зубьев на червячной передаче.

Применение червячных передач

Червячные передачи используются во многих случаях, когда требуется низкая скорость и относительно большое усиление мощности. Они появляются в простых повседневных домашних устройствах, а также в тяжелой технике. Червячные передачи имеют много преимуществ по сравнению с другими методами передачи, особенно для приложений, требующих снижения скорости.

Вот лишь несколько примеров, которые показывают, как червячные передачи широко используются сегодня:

Лифты  — Червячные передачи стандартно используются в приложениях, требующих быстрого торможения или остановки, таких как лифт. В дополнение к своим компактным размерам червячные передачи используются в этих приложениях, потому что при правильном размере и передаточном отношении они могут останавливаться и удерживать нагрузку и не будут двигаться задним ходом. Эти свойства помогают предотвратить свободное падение груза и помогают регулировать скорость лифта.

Инструменты для настройки — Одним из наиболее распространенных применений червячной передачи является механизм настройки струнных инструментов, таких как гитары, банджо и скрипки. Червячная передача, часто называемая машинной головкой и обычно расположенная на головке грифа инструмента, позволяет пользователю регулировать струны и фиксировать шестерню на месте, когда достигается желаемое натяжение. Червячные передачи, используемые для настройки инструментов, уникальны, потому что с их помощью можно натягивать или ослаблять струны, тогда как большинство других типов шестерен движутся только в одном направлении.

Конвейеры — Конвейеры широко используются в промышленности для перемещения продуктов из одного места в другое. Червячные редукторы — это экономичный способ обеспечить требуемое увеличение крутящего момента и снижение скорости, требуемые от электродвигателей для эффективного перемещения продуктов.

Автоматические ворота безопасности —  Автоматические ворота безопасности блокируются при закрытии и не работают в обратном направлении. Ворота безопасности обычно используют два отдельных червячных привода для открытия и закрытия ворот.Способность червячного привода фиксироваться на месте гарантирует, что ворота останутся на месте и их нельзя взломать или взломать.

Зачем использовать редуктор с червячной передачей?

Червячные передачи обычно используются для снижения скорости, потому что для достижения того же эффекта требуется несколько обычных наборов шестерен. Вместо того, чтобы устанавливать больше наборов шестерен, червячные передачи имеют повышенное передаточное отношение, что делает их более эффективными. Передаточное отношение увеличивается в зависимости от количества зубьев на червячной передаче и количества витков на шестерне.Червячные передачи также более экономичны, чем обычные передачи, поскольку они имеют меньше компонентов и меньший риск механического отказа.

Узнайте, как Superior Gearbox Company может помочь снизить скорость вашей работы Шестерни

Червячные передачи являются одним из наиболее распространенных и экономичных методов снижения скорости вращения, и они являются неотъемлемой частью многих механизмов, как простых, так и сложных. Они более практичны для многих применений, чем обычные комплекты передач, поскольку требуют меньше места и работают бесшумно.Они также более механически стабильны и обладают антиреверсивными свойствами, необходимыми для некоторых применений.

В Superior Gearbox мы производим высококачественные зубчатые передачи для систем передачи энергии с 1975 года. Мы предлагаем нашим клиентам множество зубчатых передач, предназначенных для различных применений, а также можем создавать индивидуальные конструкции в соответствии с вашими требованиями.

Чтобы запросить расценки или узнать больше о червячных передачах, свяжитесь с нами сегодня.

Червяки и червячные колеса – грунтовка

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

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

Червячный приводЧервячное колесо

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

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

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

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

Рисунок 1: Расчеты люфта червячной передачи.

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

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

Рис. 2: Смазка червячной передачи в корпусе.

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

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

Червячные пары

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

Руководство по выбору червяков и червячных передач: типы, характеристики, области применения

Червяки и червячные передачи представляют собой комплекты зубчатых передач, обеспечивающие высокое передаточное число и увеличение крутящего момента при небольшой занимаемой площади . Червячная передача представляет собой цилиндрическую шестерню с мелкой спиральной резьбой, которая входит в зацепление с червячной передачей в конфигурации с непересекающимися перпендикулярными осями.

КПД червячной передачи определяется углом опережения и количеством витков, контактирующих с червячной передачей. Большой угол опережения на приводе снижает потери на трение и нагрев. Малый угол опережения снижает скорость передачи при пропорциональном увеличении крутящего момента.

Проблема трения со всеми наборами червяков; червячная передача в большинстве случаев не может передавать движение обратно червячной передаче.Смазка и заточенные зубья способствуют общей бесшумности комплектов и минимизируют трение. Червячные передачи обычно изготавливаются парами из-за их точности.

 

Типы

Различия между наборами червячных передач обычно ограничиваются направлением вращения (левое или правое) и вогнутостью, доступной для червячных передач и червячных передач по ширине шестерни. Их использование зависит от требуемой механической эффективности.

Неогибающие червячные передачи не имеют вогнутых элементов, а прямая плоскость контакта между шестернями создает наибольшую нагрузку на зубья шестерни.

Изображение предоставлено Wikimedia

 

Одноконтурные червячные редукторы содержат червячный редуктор с вогнутой шириной зуба, что позволяет червячному приводу плотно прижаться к редуктору и повышает эффективность.

Изображение предоставлено Степаном Луниным

 

Двухконтурные червячные передачи содержат как двухконтурную шестерню с вогнутой шириной зуба, так и червячную передачу с вогнутым профилем.Эта конструкция обеспечивает максимальную эффективность.

Изображение кредит: Степан Лунин

Размеры Характеристики

Шестерни сопрягаются через зубья с очень специфической геометрией. Шаг является мерой расстояния между зубьями и выражается несколькими способами.

Диаметральный шаг (DP) — отношение числа зубьев к делительному диаметру шестерни; поэтому более высокий DP указывает на более мелкое расстояние между зубьями.Его легко рассчитать по формуле DP= (N+2) ÷ OD , где N — количество зубьев, а OD — размер окружности.

Круговой шаг (CP) — это прямое измерение расстояния от центра одного зуба до центра соседнего зуба. В червячной передаче он называется осевой шаг и может быть измерен по формуле CP= Π ÷ DP .

Модуль (M) представляет собой типичную дисциплину зубчатых колес и представляет собой измерение размера и количества зубьев шестерни.Шестерни, измеренные в дюймах, отмечены знаком «английский модуль», чтобы избежать путаницы. М = наружный диаметр ÷ N

Угол давления — это угол действия зубчатого привода или угол между силовой линией между зацепляющимися зубьями и касательной к делительной окружности в точке зацепления. Типичные углы давления составляют 14,5° или 20°.

Угол опережения — это угол, под которым зубья шестерни совмещены с осью. Это также точка контакта между приводом и шестерней.Это также известно как угол спирали.

 

Изображение предоставлено: Access Science

Совет по выбору : Червячные передачи и червячные колеса должны иметь одинаковый шаг и угол давления для зацепления, но могут не зацепляться, если вогнутость оболочки не соответствует.

Спецификации монтажа

Монтаж червячных передач имеет решающее значение для их реализации. Между приводом и зубчатым колесом необходимо несколько точек контакта, чтобы высокие рабочие нагрузки не приводили к перегрузке одного и того же угла опережения, что могло бы привести к выходу из строя зубчатого колеса.Наборы червячных передач с оболочкой обычно собираются в одном корпусе, чтобы обеспечить надлежащее сопряжение и из-за небольшой занимаемой площади.

Учитывайте центр шестерни, диаметр отверстия и диаметр вала. Центр шестерни может быть просверленным отверстием или цельным валом. Диаметр отверстия — это диаметр центрального отверстия. Диаметр вала — это диаметр вала для зубчатых передач с цельным валом. Червяки и червячные передачи могут быть установлены на ступице или валу. Ступица представляет собой цилиндрический выступ на одной или обеих сторонах червяка или червячной передачи, часто для обеспечения винта или другого механизма крепления вала.Бесступичные шестерни обычно крепятся с помощью прессовой посадки, клея или внутреннего шпоночного паза.

Варианты монтажа на валу включают следующее:

Шпоночный паз : В отверстии шестерни имеется один или несколько квадратных вырезов для точной установки на вал.

Изображение предоставлено Boston Gear

Установочный винт : Шестерня крепится к валу винтами через ступицу.

Изображение предоставлено: Direct Industry

Разъем : Ступица разделена на несколько частей, которые стянуты отдельным зажимом для захвата вала.

Изображение предоставлено: SDP/SI

Простое отверстие : Прямое отверстие, предназначенное для клеевого крепления.

Изображение предоставлено Boston Gear

Приложения

Требования к применению следует рассматривать с учетом рабочей нагрузки и условий эксплуатации комплекта передач.

Мощность, скорость и крутящий момент постоянство и пиковые значения мощности зубчатого привода, чтобы зубчатое колесо соответствовало механическим требованиям. Червячные редукторы особенно подходят для работы с высоким крутящим моментом и редукторами.

Инерция редуктора за счет ускорения и торможения. Более тяжелые передачи могут быть труднее остановить или повернуть назад.

Требование Precision к зубчатому колесу, включая шаг зубчатого колеса, диаметр вала, угол давления и расположение зубьев. Червячные передачи имеют прецизионное зацепление.

Рукоятка (левый или правый угол зубьев) в зависимости от угла привода.

Gear смазка требования. Некоторым зубчатым колесам требуется смазка для плавной и умеренной работы, и это особенно верно для червячных передач, в которых также могут использоваться шлифованные зубья для уменьшения трения.

Требования к монтажу . Применение может ограничивать положение вала редуктора.

Ограничение шума . Коммерческие приложения могут ценить плавное и бесшумное зацепление шестерни.Червячные передачи обеспечивают самую тихую работу.

Коррозионная стойкость . Шестерни, подверженные воздействию погодных условий или химикатов, должны быть особенно закалены или защищены.

Температура Воздействие. Некоторые шестерни могут деформироваться или стать хрупкими при экстремальных температурах.

Вибрация и ударопрочность . Большие нагрузки на машину или люфт, преднамеренное избыточное пространство в круглом шаге могут толкнуть зубчатое зацепление.

Сопротивление прерыванию работы.Для некоторых комплектов шестерен может потребоваться функционирование, несмотря на отсутствие зубьев или несоосность. При правильной установке большинство червячных приводов будут работать при отсутствии зуба.

Материалы

Червячные передачи обычно используются для снижения скорости и увеличения крутящего момента. Поскольку червячная передача подвергается большему количеству циклов контактного напряжения, чем червячная передача, червячная передача обычно изготавливается из более прочного материала.

  • Чугун обеспечивает долговечность и простоту изготовления.
  • Легированная сталь обеспечивает превосходную долговечность и коррозионную стойкость.Минералы могут быть добавлены в сплав для дальнейшего упрочнения шестерни.
  • Литая сталь обеспечивает простоту изготовления, высокие рабочие нагрузки и устойчивость к вибрации.
  • Углеродистая сталь недорогая и прочная, но подвержена коррозии.
  • Алюминий используется, когда требуется низкая инерция передачи с некоторой упругостью.
  • Латунь недорогая, легко формуется и устойчива к коррозии.
  • Медь легко формуется, обладает электропроводностью и коррозионной стойкостью.Прочность шестерни увеличилась бы, если бы она была покрыта бронзой.
  • Пластик недорогой, устойчивый к коррозии, бесшумный в работе и может компенсировать отсутствие зубов или несоосность. Пластик менее прочен, чем металл, и уязвим к перепадам температуры и химической коррозии. Ацеталь, делрин, нейлон и поликарбонат — распространенные пластмассы.
  • Другие типы материалов , такие как дерево, могут подходить для индивидуального применения.

Ресурсы

ООО «Дизайн Аэроспейс» — Зубчатые передачи

Rush Gears — Червячные шестерни

Gear Solutions — Червячные передачи конверта

Изображение предоставлено:

АТЛАНТА Драйв Системс, Инк.


Червячные передачи — Производство червячных передач в Gear Motions

Червячный редуктор состоит из червяка и червячного колеса, расположенных в виде поперечной оси, и представляет собой наиболее компактный тип зубчатого колеса. Благодаря компактной конструкции червячные редукторы могут быть размещены в относительно небольших помещениях и обеспечивают снижение скорости с высоким передаточным числом. Известно, что червячные передачи работают плавно и тихо, если они правильно установлены и смазаны.

Из-за этих особенностей типичные области применения червячных передач включают прессы, небольшие двигатели, подъемники и элеваторы, прокатные станы, конвейерную технику, машины для горнодобывающей промышленности, рули и червячные пилы.

Червячные передачи обычно изготавливаются путем нарезания червячной фрезой или режущим инструментом, очень похожим на червяк, с которым сопрягается шестерня. Червяк можно точить, нарезать, фрезеровать или измельчать.

Gear Motions может производить червячные передачи как стандартных, так и нестандартных размеров. Наша высококвалифицированная команда использует свой многолетний опыт и большой парк оборудования для производства высококачественных зубчатых колес с высокой точностью.

Как компания, принадлежащая сотрудникам, мы стремимся превзойти ожидания наших клиентов на каждом этапе процесса производства зубчатых колес.Чтобы заказать червячные передачи и червячные передачи, изготовленные по вашим точным спецификациям, вы можете с уверенностью обращаться в компанию Gear Motions.

Червяк

  • Диаметр: 0,5–9,5 дюйма
  • Осевой D. Шаг: от 48 до 2

Червячная передача

  • Диаметр: 0,5–36,0 дюймов
  • Осевой D. Шаг: от 48 до 2
  • (1) Gleason Genesis 400H
  • (1) Либхерр LC380
  • (1) Gleason 782 G-Tech, 6 осей
  • (1) Мицубиси GC20
  • (1) Мицубиси ГД20
  • (1) Мицубиси ГЭ15А
  • (1) Koepfer 200 с автоматикой
  • (2) 16″ Pfauter P400
  • (1) 24″ Pfauter P630
  • (1) 36″ Pfauter P900
  • (1) 60S G&E Гашер
  • (2) Ричардон R200 ЧПУ
  • (6) Барбер Коулман от 6″ до 16″
  • (1) Волк Gh30-11D

Классы червячной передачи, пропорции, материалы и нарезка червячной передачи

Червячная передача используется во многих различных приложениях для механической передачи энергии, от настраивающих колков струнных музыкальных инструментов до лифтов, конвейерных систем и систем дифференциального привода транспортных средств.В этой статье будет представлен обзор распространенных типов червячных передач, классов, стандартов, материалов и методов изготовления.

Червячная передача

Червячные передачи можно разделить на два основных класса: червячные передачи с мелким шагом и червячные передачи с крупным шагом. Червячная передача с мелким шагом отделена от червячной передачи с крупным шагом по следующим причинам:

1) Червяки с мелким шагом и червячные передачи используются в основном для передачи движения, а не мощности. Прочность зуба, за исключением более крупного конца диапазона мелкого шага, редко является важным фактором; большее значение имеют долговечность и точность, так как они влияют на передачу равномерного углового движения.

2) Конструкции корпуса и методы смазки, как правило, сильно различаются для червячных передач с мелким шагом.

3) Поскольку червяки и червячные передачи с мелким шагом настолько малы, отклонение профиля и подшипники зубьев нельзя измерить с той же точностью, что и для червяков с крупным шагом.

4) Оборудование, обычно доступное для нарезания червячных передач с мелким шагом, имеет ограничения, которые ограничивают диаметр, диапазон шага, достижимую степень точности и тип получаемого зубчатого подшипника.

5) Особое внимание следует уделить насадке в закаленных червяках с мелким шагом и режущих инструментах для червячных передач.

6) Взаимозаменяемость и высокая производительность являются важными факторами в червячных передачах с мелким шагом; индивидуальная подгонка червяка к шестерне, как это часто практикуется с прецизионными червяками с крупным шагом, нецелесообразно в случае червячных передач с мелким шагом.

Американский стандарт проектирования червячных передач с мелким шагом (ANSI B6.9-1977)

Настоящий стандарт предназначен в качестве процедуры проектирования червяков с мелким шагом и червячных передач с осями, расположенными под прямым углом.Он охватывает цилиндрические червяки со спиральной резьбой и червячные шестерни с зубчатыми колесами для полностью сопряженных поверхностей зубьев. Он не распространяется на косозубые шестерни, используемые в качестве червячных передач.

Червячные фрезы : Червячная фреза для изготовления зубчатого колеса является копией сопряженного червяка в отношении профиля зуба, количества витков и шага. Втулка отличается от червяка главным образом тем, что наружный диаметр втулки больше, что позволяет производить повторную заточку и обеспечивать нижний зазор в червячном механизме.

Шаги : Было установлено восемь стандартных осевых шагов для обеспечения надлежащего охвата обычно требуемого диапазона шагов: 0.030, 0,040, 0,050, 0,065, 0,080, 0,100, 0,130 и 0,160 дюйма.

Осевой шаг используется в качестве основы для этого стандарта конструкции, потому что: 1) Осевой шаг определяет ход, который является основным размером при производстве и проверке червяков; 2) осевой шаг червяка равен окружному шагу шестерни в центральной плоскости; и 3) только один набор сменных шестерен или один главный кулачок хода требуется для данного шага, независимо от угла хода, на широко используемом червячном оборудовании.

Углы опережения : Пятнадцать стандартных углов опережения были установлены для обеспечения адекватного охвата: 0.5, 1, 1,5, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 11, 14, 17, 21, 25 и 30 градусов.

Эта серия углов в плане была стандартизирована для: 1) Минимизации инструментов; 2) позволяют получить геометрическое подобие червяков с разным осевым шагом при сохранении одинакового угла подъема; и 3) принять во внимание распределение производства в червячных передачах с мелким шагом.

Например, большинство червяков с мелким шагом имеют одну или две резьбы. Это требует меньших приращений в нижней части ряда углов опережения.Для менее часто используемых номеров резьбы достаточно пропорционально больших приращений в верхней части ряда углов подъема.

Угол давления червяка : Угол давления 20 градусов был выбран в качестве стандарта для фрез и шлифовальных кругов, используемых для производства червяков в соответствии с настоящим стандартом, поскольку он позволяет избежать нежелательного подрезания независимо от угла подъема.

Таблица 1. Формулы пропорций червяков и червячных передач с мелким шагом американского стандарта ANSI B6.9-1977

Все размеры указаны в дюймах, если не указано иное.

a Текущая практика червячных передач с мелким шагом не требует использования заготовок с горловиной. Это приводит к гораздо более простой заготовке, показанной на диаграмме, которая очень похожа на цилиндрическую или косозубую шестерню. Небольшая потеря контакта в результате использования заготовок без звеньев мало влияет на несущую способность мелкошаговых червячных передач.Иногда желательно использовать червячные фрезы для изготовления червячных передач, в которых необходимо строго контролировать соотношение размеров между наружным и делительным диаметрами. В таких случаях заготовку делают несколько крупнее Д или на величину (обычно от 0,010 до 0,020) в зависимости от шага. Червячные шестерни с навершием будут иметь маленькое горлышко, которое является результатом зубофрезерной операции. Для всех намерений и целей горловина незначительна, и бланк, сделанный таким образом, не должен рассматриваться как горловой бланк.

b Эта формула обеспечивает достаточную длину для червяков с мелким шагом.

c Как указано в тексте на странице 2207, фактический угол давления будет немного больше из-за производственного процесса.

Хотя угол давления фрезы или шлифовального круга, используемого для изготовления червяка, составляет 20 градусов, нормальный угол давления, создаваемый червяком, на самом деле будет немного больше и будет варьироваться в зависимости от диаметра червяка, угла подъема и диаметра фрезы или шлифовальный круг.Метод расчета изменения угла давления приведен под заголовком Влияние метода производства на профиль червяка и угол давления .

Диапазон диаметра шага червяков : Минимальный рекомендуемый диаметр шага червяка составляет 0,250 дюйма, а максимальный — 2000 дюймов.

Форма зубьев червячных и червячных передач : Форма червячной резьбы в нормальной плоскости определяется как форма, получаемая симметричным двойным коническим резцом или шлифовальным кругом, имеющим прямые элементы и угол прилегания 40 градусов.

Поскольку червяки и червячные передачи тесно связаны по способу их изготовления, невозможно четко указать форму зуба червячной передачи, не ссылаясь на сопряженный червяк. По этой причине спецификации червяка должны включать способ изготовления и диаметр используемой фрезы или шлифовального круга. Точно так же для определения формы производящего инструмента информация о способе изготовления червячной резьбы должна быть предоставлена ​​изготовителю, если инструменты должны быть спроектированы правильно.

Профиль червяка представляет собой кривую, которая отклоняется от прямой на различную величину в зависимости от диаметра червяка, угла подъема и диаметра фрезы или шлифовального круга. Метод расчета этого отклонения приведен в Стандарте. Под формой зуба червячной передачи понимается ее полное сопряжение с ответной резьбой червяка.

Влияние диаметра режущей кромки на профиль и угол давления червяков

Влияние метода производства на профиль червяка и угол давления

В червячных передачах зубчатый подшипник обычно используется в качестве средства оценки точности профиля зуба, поскольку прямые измерения профиля на червяках с мелким шагом или червячных передачах нецелесообразны.Согласно AGMA 370.01, Руководству по проектированию мелкошаговых зубчатых передач, минимальная 50-процентная начальная площадь контакта подходит для большинства мелкошаговых червячных передач, хотя в некоторых случаях, например, при значительных колебаниях нагрузки, более ограниченная начальная площадь контакта может быть желательным.

За исключением случаев, когда при изготовлении червяков используются однолезвийные токарные инструменты, концевые фрезы или фрезы специальной формы, угол давления и профиль, создаваемые фрезой, отличаются от таковых у самой фрезы.Величина этих разностей зависит от нескольких факторов, а именно от диаметра и угла подъема червяка, толщины и глубины резьбы червяка, диаметра фрезы или шлифовального круга. На прилагаемой диаграмме показаны эффекты кривизны и угла давления, создаваемые в червяке резцами и шлифовальными кругами, а также то, как на степень изменения профиля червяка и угла давления влияет диаметр используемого режущего инструмента.

Материалы для червячной передачи

Червячная передача, особенно для силовой передачи, должна иметь стальные червяки и червячные передачи из фосфористой бронзы.Эта комбинация используется широко. Червяки должны быть закалены и отшлифованы, чтобы получить точность и гладкую поверхность.

Червячные передачи из фосфористой бронзы должны содержать от 10 до 12 процентов олова. S.A.E. бронза зубчатая фосфористая (№ 65) содержит 88-90 % меди, 10-12 % олова, 0,50 % свинца, 0,50 % цинка (но при максимальном суммарном содержании свинца, цинка и никеля 1,0 %), фосфора 0,10-0,30 % , алюминий 0,005%. S.A.E. никелево-фосфорная зубчатая бронза (№ 65 + Ni) содержит 87 % меди, 11 % олова, 2 % никеля и 0.2% фосфора.

Однозаходные червячные передачи

Отношение скорости червяка к скорости червяка может быть от 1,5 и менее до 100 и более. Червячные передачи с высокими передаточными числами не очень эффективны в качестве передатчиков мощности; тем не менее, часто требуются как высокие, так и низкие коэффициенты. Поскольку передаточное отношение равно количеству зубьев червячной передачи, деленному на количество витков или «заходов» на червяке, для получения высокого передаточного числа используются однозаходные червяки. Как правило, соотношение 50 является максимально рекомендуемым для комбинации одного червяка и червячной передачи, хотя возможны соотношения до 100 и выше.Когда требуется высокое передаточное отношение, может быть предпочтительнее использовать в комбинации два комплекта червячной передачи многозаходного типа вместо одного комплекта однозаходного типа, чтобы получить такое же общее передаточное число и более высокое значение. комбинированная эффективность.

Однозаходные червяки сравнительно неэффективны из-за влияния малого угла подъема; следовательно, однозаходные червяки не используются, когда основной целью является максимально эффективная передача мощности, но они могут использоваться либо когда необходимо большое снижение скорости с одним набором зубчатых передач, либо, возможно, как средство регулировки, особенно если «механическое преимущество» или самоблокировка являются важными факторами.

Многозаходные червячные передачи

Если червячная передача предназначена в первую очередь для эффективной передачи мощности, угол опережения червяка должен быть настолько большим, насколько это согласуется с другими требованиями, и предпочтительно между 25 или 30 и 45 градусами. Это означает, что червь должен быть многопоточным. Чтобы получить заданное отношение, некоторое количество зубьев червячной передачи, деленное на некоторое количество витков червяка, должно равняться этому соотношению. Таким образом, если соотношение равно 6, могут использоваться следующие комбинации:

Числители представляют количество зубьев червячной передачи, а знаменатели — количество витков червяка или «заходов».Количество зубьев червячной передачи не может быть точным кратным числу витков на многозаходном червяке, чтобы получить действие «охотничьего зуба».

Количество витков или «заходов» на червяке : Количество витков на червяке обычно варьируется от одного до шести или восьми, в зависимости от передаточного числа зубчатого колеса. По мере увеличения передаточного отношения количество червячных нитей, как правило, уменьшается. Однако в некоторых случаях большее из двух соотношений может также иметь большее количество потоков.Например, соотношение 6 1/5 будет иметь 5 потоков, тогда как соотношение 6 5/6 будет иметь 6 потоков. Всякий раз, когда отношение дробное, число витков на червяке равно знаменателю дробной части отношения.

Нарезка червячной передачи

К станкам, используемым для нарезания червячных передач, относятся обычные фрезерные станки, зубофрезерные станки, предназначенные для нарезания цилиндрических, спиральных или червячных передач, а также специальные станки, предназначенные специально для нарезания червячных передач.Используются следующие общие методы: (1) резка с использованием прямой фрезы и радиального движения подачи между фрезой и заготовкой зубчатого колеса; (2) резание подачей фрезы по касательной к заготовке червячной передачи; и (3) резка путем подачи сужающейся фрезы по касательной. Метод нахлыста более медленный по сравнению с червячной фрезой, но он имеет два неоспоримых преимущества: во-первых, вместо дорогой фрезы можно использовать очень простой и недорогой фрез. Это имеет большое значение, когда количество червячных передач недостаточно велико для изготовления варочной поверхности.Во-вторых, с помощью метода фрезы можно производить червячные передачи с более точными зубьями, чем при использовании прямой фрезы. Конические фрезы специально приспособлены для нарезания червячных передач, которые должны зацепляться с червяками, имеющими большие углы наклона спирали; они также предпочтительны для червячных передач, имеющих большую ширину передней части по отношению к диаметру червяка. Зубья червячной передачи формируются более точно с помощью конической фрезы, чем с прямой фрезой, которой придается радиальное движение подачи.

Резюме

В этой статье представлен обзор распространенных типов червячных передач, классов, стандартов, материалов и методов изготовления.Узнайте больше о зубчатых передачах из Справочника по машинному оборудованию, 30-е издание, которое опубликовано и доступно в Industrial Press на Amazon.

Чтобы найти источники поставок червячных передач, посетите платформу поиска поставщиков Thomas, где вы можете найти потенциальные источники поставок для более чем 70 000 различных категорий продуктов и услуг.

Другие изделия для шестерен

Другие статьи справочника по промышленным прессам

Больше из Машины, инструменты и расходные материалы

Червячный механизм с переключаемым обратным ходом | ROBOMECH Journal

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

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

Таблица 1 Спецификация червячного винта и колеса

Вибрация в направлении оси червяка

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

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

(5)

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

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

(6)

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

Рис. 3

Вибрация в направлении оси винта

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

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

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

(7)

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

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

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

(8)

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

(9)

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

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

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

(10)

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

Вибрация в направлении оси червячного колеса

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

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

(11)

Рис. 4

Вибрация в направлении оси колеса

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

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

(12)

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

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

(13)

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

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

(14)

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

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

(15)

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

(16)

Определяем \(\Lambda _{r}=F_{r}/F\),

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

(17)

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

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

(18)

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

Наконец, мы сравним уравнения. (7), (10), (14) и (18). В этих уравнениях \(\Lambda \) представляет собой отношение возбуждающей силы \(F_z\) к толкающей силе F между зубьями шестерни, создаваемой крутящим моментом червячного колеса.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.