Зубчатые зацепления могут иметь оси валов в разных плоскостях Ведущая деталь – червяк, не имеет зубьев. Вместо них нарезается резьба с модулем, аналогичным шестерни.
Червяк передает вращение на колесо червячное посредством давления поверхности резьбовой нити на эвольвенту зуба при скольжении плоскостей относительно друг друга. У червячного узла маленький КПД и невозможна понижающая передача.
Большое сопротивление не позволяет колесу сдвинуть червяк. Это используется в подъемных механизмах и устройствах с точностью перемещения.
Конструкция
Червячная передача получила свое название по ведущей детали, передающей крутящий момент. Ведомая деталь имеет зуб с косой нарезкой. По ободу радиальное занижение поверхности. Это увеличивает линию контакта нити резьбы и зуба.
Оси вращение деталей располагаются под углом. Обычно это 90°, но может быть 45°. Применяется такое расположение деталей в сильно нагруженных тихоходных передачах, со скоростью движения точки на наружной поверхности менее 5 м/сек.
При взаимодействии передачи поверхность резьбы не толкает зубья в направлении вращения, а скользит по эвольвенте, как бы отодвигая ее. В результате возникает сильное трение и нагрев деталей в месте контакта.
Червячная пара должна хорошо смазываться, охлаждаться и обладать антифрикционными свойствами.
Материал червяка изменять нельзя, он нарезается из хромистой стали и проходит закалку, шлифовку поверхности резьбы или шугаровку – обработку пластиной с малой глубиной реза.
Инструмент скорее продавливает поверхность резьбы, чем режет ее. Создается на верхнем слое наклеп, упрочняющий рабочую поверхность, делающий ее гладкой.
Материал для венца
Венец зубчатого колеса выполняется из относительно мягкого материала с высоким сопротивлением стиранию. В основном применяются оловянные бронзы и латунь. Для низкоскоростных передач с ручным управлением можно делать венец из серого чугуна. В зависимости от скорости вращения зубчатый венец изготавливается из материала:
- 5 – 25 м/сек – оловянистые бронзы ОФ10-1, ОНФ;
- ≤ 5 м/сек – Бр.АЖ9-4, алюминиево-железистая бронза;
- ≤ 2 м/сек – венец может быть из чугуна.
Бронза стоит значительно дороже стали и мягче. Полностью из нее делаются детали, размеры которых в пределах 160 мм. Большие детали вытачиваются из стали и бронзовый на них только венец. Он нагорячо сажается на вал и закрепляется штифтами по линии соединения, чтобы венец не прокручивался. После остывания производится чистовая обработка колеса и нарезается зуб.
Расчет диаметра
Диаметр колеса рассчитывается по средней линии зуба – ширины зуба и впадины равны. Наружный, используемый для изготовления и расчетов радиус, определяется теоретически. После завершения обработки, он находится за пределами фактического обода колеса.
Скольжение происходит по линии делительного диаметра – середина зуба по высоте. Он рассчитывается по формуле:
d2 = m · z2,
где d2 — делительный диаметр шестерни; m – модуль; z2 – количество зубьев колеса.
Наружный радиус зуба имеет один центр с осью червяка.
Ширина зубчатого венца
Ширину венца червячного колеса определяют по числу витков винта по формуле:
при Z1 = 1 или 2, b2 = 0.355aw;
если Z1 = 4, то b2 = 0,315aц,
- где b2 – ширина венца; 0,315 и 0,355 – расчетный коэффициент; Z1 – количество заходов винтовой резьбы; a – межцентровое расстояние; aw – расстояние с учетом смещения червяка относительно зубчатого колеса.
- Расстояние смещения определяет размер зазора между рабочими элементами деталей.
Расчет передаточного числа червячной передачи
Ведущая деталь, передающая вращение – червяк, не имеет зубьев. На нем нарезается резьба с числом заходов: 1, 2, 4. Червяки с 3 витками ГОСТом не предусмотрены. Их можно рассматривать и рассчитывать только теоретически. При расчете передаточного числа вместо количества зубьев шестерни берется число заходов резьбы.
Рассчитать передаточное число червячной передачи, формула аналогична другим зубчатым зацеплениям:
U = Z2 ÷ Z1,
где U – передаточное число; Z1 – число заходов на червяке; Z2 – количество зубьев на колесе.
Обратная передача крутящего момента от колеса на червячный вал невозможна. Из-за сильного трения зубьев и низкого КПД передачи колесо не может быть ведущим. Это позволяет не делать тормоза в подъемных механизмах. Достаточно регулировать вращение червячного вала.
Расчет передаточного отношения
- Величина передаточного отношения червячной передачи рассчитывается по отношению скорости скольжения червяка и вала.
Где V1 – скорость скольжения червяка; V2 – скорость скольжения червячного колеса. Аналогично w1 и w2 угловые скорости; dδ1, dδ2 – диаметры.
Произведя подстановку формул значений скоростей скольжения, и математические сокращения получает формулу передаточного отношения червячной передачи:
Где i – передаточное отношение. В червячном зацеплении оно равно передаточному числу.
Характеристики червячных передач нормируются по ГОСТ 2144-76. Для червяка с 1 и 2 заходами передаточное число может иметь значение 8-80. Для 4-заходных червяков разбег значений меньше, в пределах 30-80.
Скачать ГОСТ 2144-76
Классификация
По направлению витка передачи в большинстве своем бывают правыми. Иногда встречается левое направление нити.
Червячные зацепления классифицируются по форме наружной поверхности червяка:
- цилиндрические;
- глобоидные.
Вогнутая поверхность ведущей детали увеличивает количество зубьев, находящихся одновременно в зацеплении. В результате возрастает КПД и мощность передачи. Недостаток глобоидных червяков в сложности изготовления. Витки должны быть одинаковой высоты при вогнутой наружной поверхности.
По форме нити резьбы различают червяки:
- архимедов;
- конволютный;
- нелинейный.
Архимедов червяк отличается прямой в сечении эвольвентой. У конволютного конфигурация выпуклая, близкая к форме обычной шестерни. Нелинейные профили имеют выпуклую и вогнутую поверхность.
Зубчатое колесо имеет зуб наклонный обратной конфигурации, по форме совпадающий с впадиной между нитями.
Расположение червяка относительно колеса может быть:
Верхнее оптимально подходит для скоростных передач. Боковое наиболее компактное. При картерном способе смазки – масло находится в поддоне и нижняя деталь, вращаясь, смазывает остальные, удобнее нижнее расположение червяка.
Червячные колеса относятся к косозубым. Оси деталей располагаются обычно под углом 90°. В сильно нагруженных механизмах угол может быть 45°.
Зубчатые колеса по профилю зуба делят:
- роликовые;
- вогнутые;
- прямые.
По типу они могут быть:
- с непрерывным вращением – полные;
- зубчатый сектор.
Сектор может быть разной величины, от половины круга, до рабочей длины короче червяка.
Достоинства и недостатки
Особенностью червячной передачи является наличие тормозящего момента и большой интервал передаточных чисел и крутящего момента. К положительным характеристикам относятся:
- передаточное число в пределах 8–100;
- работает тихо;
- начало вращения и остановка происходят плавно;
- высокая точность перемещений;
- возможность смещения на малую величину;
- компактность узла;
- самотормозящая передача.
Передача движения в паре червяк и червячное колесо возможна только в одном направлении. При попытке ведомой детали провернуться, возникает тормозящий момент. Это используют в приводе поворота и подъемных механизмах.
Основной недостаток в потерях мощности, связанных с большим трением. Это приводит к быстрому износу деталей, особенно колеса. К недостаткам относятся:
- низкий КПД;
- трение;
- сильный нагрев;
- изготовление венца из дорогих материалов;
- частое заедание;
- быстрое изнашивание;
- постоянная регулировка зацепления подтягиванием червяка;
- сложное изготовление.
Червячное зацепление требует высокой точности изготовления винтового зацепления и чистоты обработки. Передача не переносит попадание в рабочую зону пыли и другого мусора. Требует интенсивной смазки и охлаждения.
Применение механизма
Червячный механизм способен при малых габаритах заменить многоступенчатый редуктор. Его передаточное число определяется значением 100, в отдельных узлах может быть значительно больше.
Применение червячной передачи целесообразно в механизмах, требующих высокой точности при небольшой скорости:
- червячные редуктора;
- в подъемниках;
- лифтах;
- лебедках;
- рулевых механизмах;
- точная доводка положения инструмента в станках;
- корректировка в ЧПУ;
- приборах.
В основном используется самоторможение и точность перемещения.
Нарезание червячных колес
При проектировании создается модель червячного колеса. По ней легко определится со способом нарезки:
- заход фрезы снизу;
- торцевой.
Торцевой требует инструмента, в точности повторяющего червяк. Дает хорошую точность и чистоту обработки. Фрезу выставлять сложно, необходимо, чтобы в конце обработки она имела положение относительно колеса, в точности соответствующее червяку.
Нарезка зубьев на венце
По наружному диаметру червячное колесо имеет полукруглое углубление. Это позволяет лучше прилегать деталям по эвольвенте и смещать ось, увеличивая площадь контакта. Центр радиуса углубления должен совпадать с осью червяка.
Фрезы для нарезания червячного колеса должны быть с таким же наружным диаметром, как червяк. Внешне она повторяет форму ведущей детали, только вместо непрерывной линии резьбы ряды резцов.
Режущая пластина по форме точно повторяет нитку резьбы, но шире нее на размер зазора.
В результате конфигурация ответной детали – червячного колеса, точно повторяет формы резьбы, впадины совпадают с выступами нитей.
Фреза выставляется в плоскости оси червяка, касаясь его поверхности. Зубчатый венец вращается вокруг вертикальной оправки или собственного вала, обеспечивая тангенциальную подачу наружной поверхности относительно оси режущего инструмента.
Нарезка червячных колес происходит при синхронном движении инструмента и детали, вращающихся вокруг своих осей. Отношение скорости вращения определяется передаточным числом. С каждым оборотом венец придвигается ближе к вращающейся фрезе.
Подача режущего инструмента возможна снизу и сверху. Но в большинстве случаев используют радиальную нарезку, как наиболее удобную и точную.
Ремонтная нарезка
Иногда надо сделать одну деталь, чтобы заменить ее в редукторе. В мастерской не всегда имеется полный набор фрез со всеми нормализованными диаметрами.
Если червячное колесо нарезать фрезой большим диаметром, чем радиус червяка, то прилегание будет хуже, пятно контакта меньше. Линия скольжения сместится к вершине зуба.
При нарезке меньшим диаметром с таким же модулем, нагрузка будет на вершину нити резьбы. Погрешность можно компенсировать смещением инструмента и регулировкой расстояния между осями.
Но трение и износ все равно будут больше, КПД упадет.
Нарезать червячное колесо фрезой с диаметром больше червяка можно для беззазорного сцепления. В этом случае используется специальная фреза с разными углами профиля для правой и левой стороны. Ось фрезы выворачивается в сторону увеличения наклона зуба. Обычные зубофрезерные станки надо переделывать для обработки беззазорного сцепления.
Из-за отсутствия зазора между рабочими элементами, поверхность быстро стирается и приходится постоянно производить регулировку. Беззазорные сцепления применяются при высокой точности и большой нагрузке с малой активностью пары, например, в прокатных станах для регулировки прижима валков – толщины прокатываемого металла.
Для изготовления одного или нескольких колес с нестандартными размерами может применяться оправка с одним резцом по форме впадины между зубьями. Инструмент вращается постоянно. Колесо вращается синхронно с инструментом. После каждого оборота реза проворачивается на размер модуля зуба и за полный оборот, подвигается к оправке с резцом на глубину реза.
Недостаток способа изготовления венца в длительности процесса. Один резец обрабатывает деталь в несколько раз дольше, чем фреза. Учитывая стирание резца, надо делать черновую и чистовую обработку.
Червячное колесо отличается от других своим внешним видом и способом обработки. Оно делается точно под определенный червяк.
Критерии выбора червячного редуктора
Червячные редукторы относятся к классу наиболее распространенных редукторных механизмов. Благодаря оптимальной цене они востребованы как для оснащения быттехники, так и для комплектации тяжелого промышленного оборудования (такие передачи незаменимы в механизмах конвейерных систем).
Функции червячного привода сводятся к 2 базовым пунктам – преобразованию момента силы (наращиванию крутящего момента) и одновременному контролю (регулировке) угловых скоростей вращательного движения элементов двигателя. Плюсы – цена, способность сокращения передач и самоторможение.
Устройство работает в диапазоне от 20 к 1 до 300 к 1 и более.
Принцип действия
Основная особенность системы с червяком – самоторможение – делает его особенно актуальным для комплектации производственного и промышленного (профессионального) оборудования. За счет самоторможения шестеренка приходит в движение под воздействием винта (червяка), но сама она при этом винт не вращает.
Принцип построен на взаимодействии двух функциональных элементов:
- Ведущий червяк принимает от мотора энергию вращения и преобразует ее. Имеет форму винта.
- Ведомое колесо получает преобразованную энергию от червяка и «раскручивает» выходной вал.
Порядок выбора червячного редуктора
Среди достоинств данного механизма – обоснованная цена червячного редуктора. Но даже с ее учетом подбор должен быть очень выверенным.
Чтобы купить оборудование, которое оптимально впишется в используемую программу технического оснащения, необходимо разобраться с базовыми параметрами выбора червячного редуктора.
В данной системе расчетов параметров для определения цены присутствуют такие характеристики, как:
- передаточное отношение;
- КПД;
- количество ступеней;
- планируемое время запуска;
- габаритные размеры конструкции.
Определение передаточного числа
Начинается выбор червячного редуктора с расчета передаточного отношения – соотношения зубьев ведомой шестерни с количеством зубьев ведущего червяка. От этого зависит кратность увеличения крутящего момента при движении червяка.
Для расчета передаточного числа (требуемого) с целью правильного выбора червячного редуктора используется формула вида:
Где:
- N вх. – это обороты входного вала электромотора де-факто (по паспорту, количество в минуту);
- N вых. – требуемое число оборотов тихоходного выходного вала за минуту.
Результаты нужно округлить. После чего можно купить модель, руководствуясь таблицей передаточных чисел для разных вариаций механизмов.
Расчет количества ступеней
Расчет передаточного числа является ключевым и при определении требуемого числа ступеней. Во исполнение последней задачи необходимо подобрать систему, согласно полученному соотношению, из таблицы, приведенной ниже.
| одноступенчатый | 8–80 |
| двухступенчатый | 100–4000 |
Выбор червячного редуктора по габаритам
Грамотный выбор червячного редуктора по габаритным параметрам требует приведение в соответствие параметров мощности, оборотов двигателя с типом приводного механизма. Чтобы определиться, какой типоразмер нужно купить именно вам, используйте формулу:
Где:
- Р – производительность используемого электромотора, принимается в кВт;
- U – расчетный показатель передаточного числа;
- N – КПД, согласно техническим характеристикам и результатам вычислений;
- К – коэффициент использования/эксплуатации, принимается в зависимости от условий работы червячного редуктора, согласно таблице (она представлена ниже);
- N вх. – паспортное количество оборотов двигателя.
| 0 | Непрерывный | 100 | 0,7 |
| I | Тяжелый | >63 | 0,8 |
| II | Средний |
Передаточное число червячного редуктора
Многие покупатели перед выбором червячного редуктора или вовремя, сталкиваются с проблемой не знания, какое именно передаточное число им нужно. Эта статья Вам поможет с этим разобраться.
Во-первых, нужно правильно понимать два понятия – это номинальное передаточное число (отношение) и фактическое. Первое обозначение придумано для округления значений по факту и стандартизации числовых показателей.
К примеру, червячный редуктор Ч 100 имеет фактически передаточное отношение 15,5, что приравнивается к номинальному числу 16.
То есть все показатели будут соответствовать в большую или меньшую сторону: 7,75=8, 10=10; 12=12,5; 24=25; 31=31,5, 20=20, 40=40, 48=50, 64=63, 84=80.
Во-вторых, существуют термины как тихоходный вал и быстроходный. Первый это вал выходной, то есть который крутит приводной в действие механизм с помощью редуктора, а второй это вал за который крутят электродвигателем (принцип червячного мотор редуктора) или иным приспособлением.
Способы определения передаточного числа редуктора
Существует несколько возможностей определить передаточное отношение червячного редуктора без специальных инструментов и навыков. Данную процедуру проделает любой.
Самый популярный и простой способ определения передаточного числа не только червячного редуктора (он подходит ко всем видам: цилиндрический, конический и т. д.
) не требующий разборки агрегата, а определяется на месте, если есть возможность прокрутить валы – быстроходный вал прокручивается столько раз, чтобы тихоходный вал сделал один оборот.
Какое количество оборотов будет у быстроходного вала в итоге, то и есть передаточное число редуктора. Согласитесь, не сложно.
Этот способ будет посложнее, но и в нем нет ничего уникального. Он подойдет тем, кто хочет подобрать червячную пару на уже существующий корпус редуктора с дальнейшей его сборкой и установкой на место работы. Или для тех, у кого старый редуктор вышел из строя и прокрутить валы не представляется возможным. Причин может быть много, решение одно:
- Нужно посчитать количество зубьев на червячном колесе:
- Потом количество заходов витка на валу червяка:
- И теперь делим количество заходов витка на количество зубьев колеса, получаем передаточное число редуктора.
- *витков на валу может быть от 1 до 10 в зависимости от типа редуктора.
- Можно выразить данный способ через простую формулу где:
- nк – это количество зубьев на колесе;
nк/ nв= n
Если вдруг Вам было что то не понятно или возникли трудности, то обратитесь к нам, мы Вас с удовольствием проконсультируем.
Передаточное число редуктора — определение, типы редукторов, вычисление
Главная / Технологии /
Червячные редукторы относятся к классу наиболее распространенных редукторных механизмов. Благодаря оптимальной цене они востребованы как для оснащения быттехники, так и для комплектации тяжелого промышленного оборудования (такие передачи незаменимы в механизмах конвейерных систем).
Функции червячного агрегата сводятся к 2 базовым пунктам – преобразованию момента силы (наращиванию крутящего момента) и одновременному контролю (регулировке) угловых скоростей вращательного движения элементов двигателя. Плюсы – цена, способность сокращения передач и самоторможение. Устройство работает в диапазоне от 20 к 1 до 300 к 1 и более.
Принцип действия
Основная особенность системы с червяком – самоторможение – делает его особенно актуальным для комплектации производственного и промышленного (профессионального) оборудования. За счет самоторможения шестеренка приходит в движение под воздействием винта (червяка), но сама она при этом винт не вращает.
Принцип построен на взаимодействии двух функциональных элементов:
- Ведущий червяк принимает от мотора энергию вращения и преобразует ее. Имеет форму винта.
- Ведомое колесо получает преобразованную энергию от червяка и «раскручивает» выходной вал.
Это интересно: Передаточное число — расчет, формула, определение
Передаточное число
- Передаточное число редуктора рассчитывается по формуле:
- I = N1/N2
- где N1 – скорость вращения вала (количество об/мин) на входе;
- N2 – скорость вращения вала (количество об/мин) на выходе.
- Полученное при расчетах значение округляется до значения, указанного в технических характеристиках конкретного типа редукторов.
- Таблица 2.
Диапазон передаточных чисел для разных типов редукторов
| Червячный одноступенчатый | 8-80 |
| Червячный двухступенчатый | 25-10000 |
| Цилиндрический одноступенчатый | 2-6,3 |
| Цилиндрический двухступенчатый | 8-50 |
| Цилиндрический трехступенчатый | 31,5-200 |
| Коническо-цилиндрический одноступенчатый | 6,3-28 |
| Коническо-цилиндрический двухступенчатый | 28-180 |
ВАЖНО!
Скорость вращения вала электродвигателя и, соответственно, входного вала редуктора не может превышать 1500 об/мин. Правило действует для любых типов редукторов, кроме цилиндрических соосных со скоростью вращения до 3000 об/мин. Этот технический параметр производители указывают в сводных характеристиках электрических двигателей.
Порядок выбора червячного редуктора
Среди достоинств данного агрегата – обоснованная цена червячного редуктора. Но даже с ее учетом подбор должен быть очень выверенным.
Чтобы купить оборудование, которое оптимально впишется в используемую программу технического оснащения, необходимо разобраться с базовыми параметрами выбора червячного редуктора.
В данной системе расчетов параметров для определения цены присутствуют такие характеристики, как:
- передаточное отношение;
- КПД;
- количество ступеней;
- планируемое время запуска;
- габаритные размеры конструкции.
Определение передаточного числа
Начинается выбор червячного редуктора с расчета передаточного отношения – соотношения зубьев ведомой шестерни с количеством зубьев ведущего червяка. От этого зависит кратность увеличения крутящего момента при движении червяка.
- Для расчета передаточного числа (требуемого) с целью правильного выбора червячного редуктора используется формула вида:
- U=N вх. / N вых
- Где:
- N вх. – это обороты входного вала электромотора де-факто (по паспорту, количество в минуту);
- N вых. – требуемое число оборотов тихоходного выходного вала за минуту.
Результаты нужно округлить. После чего можно купить модель, руководствуясь таблицей передаточных чисел для разных вариаций механизмов.
Расчет количества ступеней
Расчет передаточного числа является ключевым и при определении требуемого числа ступеней. Во исполнение последней задачи необходимо подобрать систему, согласно полученному соотношению, из таблицы, приведенной ниже.
| одноступенчатый | 8–80 |
| двухступенчатый | 100–4000 |
Выбор червячного редуктора по габаритам
Грамотный выбор червячного редуктора по габаритным параметрам требует приведение в соответствие параметров мощности, оборотов двигателя с типом приводного механизма. Чтобы определиться, какой типоразмер нужно купить именно вам, используйте формулу:
Т= (9550 * Р * U * N) / (К * N вх.).
Где:
- Р – производительность используемого электромотора, принимается в кВт;
- U – расчетный показатель передаточного числа;
- N – КПД, согласно техническим характеристикам и результатам вычислений;
- К – коэффициент использования/эксплуатации, принимается в зависимости от условий работы червячного редуктора, согласно таблице (она представлена ниже);
- N вх. – паспортное количество оборотов двигателя.
| Непрерывный | 100 | 0,7 | ||||||||||||||||||
| I | Тяжелый | >63 | 0,8 | |||||||||||||||||
| II | Средний | P2
Как рассчитать передаточное число редуктораЭто интересно: Плазменное напыление металла — оборудование, фото, видео Определяем передаточное отношение редуктора вручную Очень часто клиенты при обращении в нашу организацию, говорят, что вышедший из строя редуктор не имеет шильда и они не имеют понятия, как узнать передаточное число редуктора. Данному вопросу и будет посвящён этот раздел сайта.
Расчёт передаточного числа червячного редуктора состоит из следующих этапов:
Как видим, всё достаточно просто. Если же редуктор сохранил хоть какую-то работоспособность, то достаточно вручную прокрутить входной вал редуктора до одного полного оборота выходного вала. Количество оборотов входного вала и будет являться передаточным числом редуктора. Подобным образом возможно определить передаточное отношение большинства редукторов, представленных в нашем каталоге. Взрывозащищенные исполнения мотор-редукторовМотор-редукторы данной группы классифицируются по типу взрывозащитного исполнения:
Червячные редукторы Червячные редукторы получили большую популярность в виду своей простоты и достаточно низкой стоимости. Из всех видов червячных редукторов наиболее распространены редукторы с цилиндрическими или глобоидными червяками. Как и многие другие типы редукторов червячные могут состоять из одной или нескольких ступеней. На одноступенчатом редукторе передаточное отношение может быть в пределах 5-100, а на двух ступенях может достигать 10000. Основными достоинствами редукторов червячного типа являются компактные размеры, плавность хода и самоторможение. Из недостатков можно отметить не очень высокий КПД и ограниченная нагружаемая способность. Основными элементами являются зубчатое колесо и цилиндрический червяк. Цилиндрический червяк представляет собой винт с нанесенной на его поверхности резьбой определенного профиля. Число заходов зависит от передаточного отношения, и может составлять от 1 до 4. Вторым основным элементом редуктора является червячное колесо. Оно представляет собой зубчатое колесо из сплава бронзы, количество зубьев также зависит от передаточного отношения и может составлять 26-100.
Редукторы червячные двухступенчатые позволяют получить моменты в диапазоне 100 – 2800Нм. Конструкция представляет собой жесткую скрутку двух редукторов. Между собой редукторы соединены с помощью фланца. Цилиндрический вал первой ступени установлен в полый вал второй ступени. Вариант расположения червячных пар представлен на рисунке ниже: Расположение входного и выходного вала зависит от варианта сборки. Существуют следующие сборки: 11, 12, 13, 16, 21, 22, 23, 26. Количество ступеней редуктораЧисло ступеней редуктора напрямую влияет на передаточное отношение. В червячных редукторах наиболее распространены одноступенчатые пары. Цилиндрические же редукторы, состоящие из одной ступени, применяются реже, чем двух- или трехступенчатые редукторы. В производстве редукторов все чаще применяются комбинированные передачи, состоящие из разных типов передач, например коническо-цилиндрические редукторы. Входные и выходные валы редукторовВ редукторах обычно применяются обычные прямые валы, имеющие форму тел вращения. На валы редукторов действуют внешние нагрузки, консольные нагрузки и усилия преодоления зацеплений. Крутящий момент на валу определяется рабочим крутящим моментом редуктора или реактивным крутящим моментом привода. Консольная нагрузка определяется способом соединения редуктора с двигателем, зависит от радиального или осевого усилия на вал. В ряде машин, к которым предъявляются особые требования в отношении габаритов или веса используются редукторы с полым валом. Полый вал редуктора позволяет располагать вал исполнительного механизма внутри редуктора, тем самым отпадает необходимость использовать переходные полумуфты и т.п.
Червячный редукторЭтот тип редукторов получил свое название по типу зубчатой передачи, используемой для снижения высокой скорости вращения входного вала и повышения крутящего момента на выходном (тихоходном) валу. В механизмах с червячной передачей входной и выходной валы расположены под прямым углом друг к другу, в отличие от цилиндрических и планетарных редукторов, у которых они параллельны или лежат на одной оси. Работа червячного редуктораРабочая часть входного вала (червяк) напоминает винт, профиль резьбы которого имеет трапецеидальную форму. Витки резьбы винта находятся в зацеплении с косозубым зубчатым колесом, имеющим специальный профиль. Соединение «червяк – зубчатое колесо» получило название червячная пара. Вращение вала приводного двигателя передается входному валу редуктора, в результате чего витки резьбы рабочей части начинают перемещаться вдоль оси винта. Благодаря такому поступательному движению зубчатое колесо начинает крутиться в том же направлении. В зависимости от профиля винта и зубьев на венце колеса червячная пара может быть цилиндрической и глобоидной:
Двухступенчатый червячный редуктор может быть собран из двух моделей одноступенчатого исполнения, соединенных специальной переходной муфтой. Передаточные числаЧтобы правильно подобрать нужный типоразмер червячного редуктора под необходимые условия эксплуатации, помимо межосевого расстояния червячной пары, необходимо учитывать кратность снижения частоты оборотов выходного вала к скорости вращения вала приводного двигателя. Этот параметр называется передаточное число червячного редуктора и зависит от соотношения числа зубьев на рабочем колесе к количеству витков резьбы на червяке. В зависимости от конструкции редуктора и количества ступеней коэффициент редукции колеблется от 5 у одноступенчатых моделей до 4000 в двухступенчатых механизмах. Преимущества и недостатки червячных редукторовБлагодаря перекрестному расположению валов механизмы этой группы более компактны по сравнению с цилиндрическими моделями, которые имеют сравнимые передаточные числа и номинальные крутящие моменты. Это позволяет более рационально компоновать их с приводимым механизмом, особенно в условиях недостатка свободного пространства. Червячные редукторы в процессе работы издают гораздо меньше шума, чем модели с цилиндрической, планетарной и конической передачей, а также имеют более плавный ход.
Это свойство особенно полезно для механизмов, используемых для поднятия и перемещения грузов. При отключении питания приводного двигателя не будет происходить обратное вращение барабана лебедки или опускание ковшей элеватора. Таким образом, нет необходимости устанавливать на них дополнительный электромагнитный тормоз. К сожалению, КПД червячного редуктора ниже, чем у цилиндрической передачи. Особенно это проявляется в редукторах с большими передаточными числами. Снижение полезной работы происходит в результате более высокой силы трения скольжения витков червяка об зубья рабочего колеса. Помимо падения КПД потеря энергии приводит к повышению температуры.
Кроме этого, редукторы этого типа имеют повышенный люфт выходного вала по сравнению с моделями с цилиндрической и планетарной передачей. Применение червячных редукторовЧервячные редукторы востребованы во всех отраслях тяжелой и легкой промышленности. Они используются для комплектации приводов ворот, конвейерных лент, лифтов и других подъемных механизмов, различных насосов и размешивающих устройств. Некоторые модели устанавливаются на деревообрабатывающих и металлообрабатывающих станках. При выборе нужной модели для комплектации механизма следует учитывать его компоновку. Базовым исполнением является червячный редуктор с нижним расположением червяка. Такое положение входного вала характерно для окружной скорости червяка, которая не превышает 5 м/с. В том случае, когда условия эксплуатации требуют более высоких скоростей вращения входного вала, требуется червячный редуктор с верхним расположением червяка.
 (нет голосов) Загрузка...Поделиться с друзьями:
Похожие публикации
Для любых предложений по сайту: [email protected] |
