Червячные редукторы

Червячные редукторы

Червячный редуктор относится к механической передаточной системе. Это — специальный механизм, передающий и трансформирующий энергию силового агрегата в механическую работу органов исполнения. Внутренняя конструкция напоминает червяка, откуда этот тип редукторов и получил свое название.

Устройства эффективно применяются в различных сферах промышленности. С помощью червячных редукторов функционирует огромное количество разнообразного оборудования — мешалки, металлообрабатывающие станки, подъемники, насосы, конвейеры и транспортеры. Производство приводов ворот, дверей, калиток, затворов, а также фрезерного оборудования не имеет более достойной альтернативы для решения своих задач.

Особенности конструкции

Конструкция механизма состоит из двух основных элементов образующих зацепление — винта (червяка) и колеса с дугообразными косыми зубьями, плотно огибающие окружность витков винта вставленных в прочный металлический корпус. Червячная передача неподвижно закрепляется на вал, опирающийся на подшипники. Подшипники, в свою очередь размещаются в гнездах корпуса. Установка передачи в отдельном корпусе гарантирует точность сборки, лучшую смазку, более высокий КПД, меньший износ, а также защиту от попадания в нее пыли и грязи.

Винт рассчитан на высокие рабочие нагрузки, материал его изготовления — легированная сталь. Шестеренчатое колесо изготавливается из цветного металлического сплава, который рассчитан на снижение коэффициента трения с исключением перегрева в области сцепления зубьев и винта. Червяк — основное звено всего механизма, а шестерня принимает крутящий момент от зубчатого колеса, осуществляя вращение вала на выходе агрегата.

Корпус червячного редуктора изготавливается из прочного чугунного, свар­ного стального или литого алюминиевого сплава. Для удобства обслуживания корпус является составной конструкцией, это позволяет легко выполнить разборку для осмотра и обслуживания внутренних узлов.

Принцип действия

При движении винта нарезанные вдоль его оси витки резьбы движутся и приводят в действие червячное колесо. Оси колеса и червяка скрещиваются между собой, т.е. располагаются под прямым углом. Расстояние между скрещивающимися осями — это показатель, характеризующий габариты агрегата и используется в техническом описании устройства.

В данной паре винт является ведущим звеном, колесо — ведомым.

Передаваемое на входной вал с червяком крутящее усилие приводит к вращению винта. В свою очередь винт толкает зубчатое колесо, обеспечивая передачу крутящего момента. В отличие от цилиндрических и конических передач, данная связка работает со значительным уменьшением угловой скорости (передаточное отношение до 110 на одной ступени) и увеличением крутящего усилия.

Классификация

Для выполнения различных задач и в зависимости от количества передач, червячные редукторы подразделяются на две группы:

• Одноступенчатые. Это наиболее распространенный тип. Имеют три варианта исполнения: с правым расположением, с левым расположением, с двусторонним расположением.
• Двухступенчатые. Для увеличения значения передаточного числа используется дополнительная ступень с меньшим межосевым расстоянием. Быстроходный редуктор полым выходным валом насаживается на червяк тихоходного и закрепляется от проворота.

Применяются при больших передаточных числах. Их конструкция отличается тем, что трансмиссия располагается либо над, либо под червячным колесом, а также горизонтально или вертикально сбоку.

При одинаковом принципе работы червячных редукторов, устройства значительно различаются по передаточному числу и геометрии зацепления. По конфигурации поверхности с резьбой червяки подразделяются на цилиндрические и глобоидные. По форме профиля делятся на:

• архимедовы червяки — имеют прямолинейный трапецеидальный профиль в осевом сечении в виде архимедовой спирали;
• конволюнтные — прямолинейный профиль витка в сечении торцовой плоскости имеет вид удли­ненной или укороченной эвольвенты.
• эвольвентные — профиль витка в торцовом сечении плоскости имеет вид эвольвенты окружности.

Достоинства червячных редукторов

• простота и компактность конструкции;
• возможность получения больших передаточных чисел в одноступенчатой передаче;
• высокая кинематическая точность;
• повышенная плавность работы;
• малая интенсивность шума и виброактивности;
• возможность обеспечения самоторможения.

Недостатки

• значительное геометрическое скольжение в зацеплении и связанные с этим трение;
• повышенный износ;
• склонность к заеданию;
• нагрев передачи;
• сравнительно низкий КПД (η от 0,5 до 0,95);
• необходимость применения для ответственных передач дорогостоящих антифрикционных цветных металлов.