Червячный редуктор относится к наиболее популярным типам механических передаточных систем, что обусловлено целым рядом технических и эксплуатационных преимуществ. Рассмотрим, что представляет собой червячный редуктор, устройство и принцип работы данного устройства.
Видео:РАБОТА ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА. Анимация. Детали машин.Скачать
Конструкция и геометрические размеры
Устройство редуктора червячного типа включает два основных элемента образующих зацепление — винт или «червяк» и червячное колесо. Последнее является разновидностью косозубого колеса. В данной паре винт является ведущим звеном, колесо — ведомым. Одним из основных отличий от цилиндрического и прочих типов редукторов является большая плоскость зацепления и высокое передаточное отношение, что приводит к самоторможению устройства. В зависимости от того, в каких механизмах применяется данное устройство, данная конструктивная особенность может быть как достоинством, так и недостатком.
Теперь о том, как работает червячный редуктор. 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.
При одинаковом принципе работы червячных редукторов они значительно различаются по передаточному числу и геометрии зацепления. Оси винта и колеса расположены под прямым углом относительно друг друга.
По конфигурации поверхности с резьбой червяки подразделяются на цилиндрические и глобоидные. По форме профиля они делятся на:
- Архимедовы червяки. Имеют прямолинейный трапециидальный профиль в осевом сечении. В торцевом очерчены архимедовой спиралью.
- Конволюнтные — прямолинейный профиль в сечении, нормальный к виткам червяка.
- Эвольвентные. Червяк в торцовом сечении имеет эвольвентный профиль.
Винт может иметь один или несколько заходов, их количество выбирается в зависимости от передаточного отношения. Стандартным количеством заходов является 1, 2 и 4.
Видео:ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА ➤ Классификация ➤ Достоинства и недостаткиСкачать
Сфера применения редукторов
Конструктивные особенности и принцип работы червячного редуктора обусловили его сферу применения. В первую очередь, это необходимость снижения частоты вращения привода и значительного увеличения крутящего момента. Главным же ограничением является отсутствие больших ударных нагрузок и малая периодичность включений.
В целом применение червячного редуктора должно соответствовать следующим рекомендациям:
- Если механизму не требуется работать с самоторможением и при передаточном числе менее 25 во многих случаях оптимальным вариантом будет применение редукторов. Они обладают большим КПД, имеют более высокий ресурс работы и позволяют сэкономить электроэнергию.
- Учитывайте ударную нагрузку. Сам принцип работы червячного редуктора и его конструкция обуславливают высокую чувствительность к ударам, что приводит к перегреву и значительному снижению ресурса работы устройства.
- Во многом работа червячного редуктора зависит от схемы его расположения в пространстве. Базовым и наиболее рекомендуемым вариантом является размещение оси винта внизу, а оси зубчатого колеса вверху.
Применение редуктора червячного типа — это низкая шумность и высокая плавность работы, большое передаточное число, что позволяет значительно сэкономить пространство. Последнее особенно важно при проектировании мотор редукторов и обеспечивает широкое применение червячных устройств в современных машинах и механизмах.
Читайте также: Какое масло заливать в редуктор задний мост мерседес
Видео:Редуктор. Устройство. Конструкция. Виды и типы редукторовСкачать
Червячный редуктор
Передача вращения и усилия зачастую проводится при помощи специальных механизмов, которые стали называть редуктором. Подобное изделие представлено сочетанием нескольких элементов, которые при взаимодействии проводят повышение или понижение передаточного числа, изменение скорости вращения и перенаправления усилия. Довольно большое распространение получил червячный редуктор. Он характеризуется определенными характеристиками, которые должны учитываться. Рассмотрим особенности подобного механизма подробнее.
Видео:Червячные редукторы. Применения червячных редукторов и как правильно их подобратьСкачать
Устройство и принцип работы
Классический редуктор представлен сочетанием различных элементов, которые при взаимодействии обеспечивают передачу усилия. Принцип работы червячного редуктора связан с особенностями основного элемента, в качестве которого выступает червеобразный ведущий винт. Именно он определяет название устройства. Кроме этого, классический вариант исполнения представлен сочетанием следующих элементов:
- Шестерня имеет цилиндрическую форму, на поверхности которой есть зубья. Она получила весьма широкое распространение, находится в непосредственном соединении с червяком.
- Для крепления шестерни применяется вал. Он расположен под прямым углом относительно червяка.
- Все элементы расположены в корпусе, который часто изготавливается из чугуна. Для того чтобы можно было провести обслуживание корпус делается составным, нижняя часть выступает в качестве фиксирующего элемента.
- Соединение двух элементов корпуса и фиксация других деталей проводится при применении различных уплотнительных элементов. Их применение можно связать с тем, что в корпусе находится масло, которое разбрасывается на момент работы для обеспечения требуемого охлаждения и снижения степени износа.
- Вращение вала обеспечивается за счет установки подшипников самых различных типов. Этой детали уделяется довольно много внимания, так как на момент службы устройства именно они часто выходят из строя.
Кинематическая схема определяет возможность передач низкого крутящего момента с высокой скоростью вращения входного вала.
При этом на выходе происходит понижение количества оборотов и повышение усилия. Кроме этого, редуктора червячные технические характеристики могут иметь следующие:
- Выделяют тихоходные и быстроходные варианты исполнения. При этом в случае небольшой скорости вращения червяк устанавливается снизу, при большой – сверху. Тихоходный вал должен смазываться соответствующим образом, так как в противном случае он не прослужит долго.
- Если вращение основных деталей происходит при большой скорости, то масло должно подаваться под большим давлением. Низководная червячная пара может смазываться без давления при естественной циркуляции масла.
Сегодня корпус редуктора в большинстве случаев изготавливается при применении чугуна, так как этот материал выдерживает существенное воздействие окружающей среды. Передаточное число червячного редуктора зависит от размеров механизма. Чертеж устройства можно встретить в интернете, кроме этого его созданием занимается инженер с соответствующей подготовкой.
При выборе рассматриваемого механизма учитываются самые различные параметры, но передаточное отношение червячного редуктора можно считать наиболее важным параметром.
Видео:Принцип работы редуктора. Виды редукторов. Курсовая.Скачать
Классификация червячных редукторов
Могут устанавливаться самые различные типы червячных редукторов, все зависит от области применения механизма. Основная классификация выглядит следующим образом:
- Материал деталей может быть самым различным, в большинстве случаев внутренние детали изготавливаются из углеродистой стали. Корпус часто представлен чугунной емкостью со специальными выемками для фиксации подшипников, вала и других элементов.
- Разное число заходов также можно назвать основным критерием классификации.
- Направление резьбы червячного вала также является одним из признаков, по которым проводят классификацию.
- Профиль резьбы.
- Тип применяемого винта.
Читайте также: Не крутит редуктор шуруповерта
Редуктор червячный одноступенчатый получил весьма широкое распространение на сегодняшний день. Это связано с тем, что он маленький и может применяться для передачи большого усилия. При необходимости можно установить редуктор червячный двухступенчатый, который может не только изменять параметры передаваемого усилия, но и регулировать их в небольшом диапазоне.
Видео:Детали машин. Лекция 2.5. Червячные передачиСкачать
Достоинства и недостатки
У рассматриваемого механизма есть довольно большое количество преимуществ и недостатков, которые должны учитываться. Проводимые тесты позволяют определить мощность. К плюсам отнесем следующее:
- Высокое передаточное число. Сегодня червячный редуктор может передавать крутящий момент в соотношении до 1000/1. Другие технические решения не позволяют реализовать подобные эксплуатационные характеристики. Не многие устройства могут передавать вращение с подобным передаточным числом.
- Компактность. Как ранее было отмечено, одноступенчатый вариант исполнения имеет небольшие размеры. Именно поэтому механизм соединяется с другими в одну конструкцию. В большинстве случаев проводится установка червячной конструкции в случае, когда в приоритете именно компактность.
- Бесшумность. При работе редукторов есть вероятность возникновения сильного шума, который создает трудности. Рассматриваемый вариант исполнения лишен подобного недостатка.
- Плавность хода. В некоторых случаях при передаче вращения нужно обеспечить высокую плавность хода. При этом некоторые конструкции могут проводить самоторможение при необходимости.
- Отсутствие обратного хода можно назвать еще одним важным преимуществом конструкции. При передаточном показателе 35/1 отсутствует эффект обратного хода, так как ведомое колесо нельзя провернуть.
- Ремонтопригодность. Сегодня можно найти специальный комплект для восстановления редуктора. Ремонтопригодность позволяет на месте провести требуемую работу.
Однако, есть и несколько существенных недостатков, которые должны учитываться. Примером назовем следующее:
- Низкий КПД. КПД червячного редуктора намного меньше в сравнении с другими конструкциями. Именно поэтому в случае, когда не нужно обеспечивать плавность хода и бесшумность червячный редуктор не устанавливается по причине экономических соображений. Снижение показателя КПД прежде всего можно связать с тем, что червяк перенаправляет усилие. Потери могут составлять около 30% и более процентов.
- Нагрев также можно назвать существенным недостатком. Устройство должно находится постоянно в смазанном состоянии, так как происходит существенный нагрев при трении подвижных элементов. Слишком высокая температура становится причиной, по которой металл теряет свои основные характеристики Примером можно назвать твердость и износостойкость поверхности.
- Нет возможности применять для передачи большого усилия. Как показывает практика, червячный редуктор устанавливается только в случае необходимости передачи крутящего момента на более 15 кВт.
- Между валами наблюдается люфт. Даже вначале эксплуатации есть небольшой люфт, который со временем существенно увеличивается. Именно поэтому устройство не может прослужить в течение длительного периода.
- Наблюдается сильный износ зубьев. При этом восстановить детали не получается, проводится их полная замена, за счет чего повышаются расходы.
Выбор наиболее подходящего редуктора проводится с учетом достоинств и недостатков рассматриваемого механизма.
Профессионалы не рекомендуют проводить установку червячного редуктора в случае, когда нужно передавать усилие более 200 кВт.
При показателе от 60 до 200 кВт конструкция должна обеспечивать принудительную подачу масла, которое требуется для охлаждения и смазывания.
Читайте также: Ооо привод гранд редуктор
Видео:РАБОТА ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА. Анимация. Детали машин.Скачать
Применение устройства
Червячный редуктор малогабаритный встречается в самых различных сферах. Примером можно назвать подъемники, конвейеры, насосы, мешалки, приводы ворот и многое другое. Кроме этого, установка механизма проводится в том случае, когда требуется механизм с невысокой стоимостью. Среди особенностей выбора отметим следующее:
- Если передаточное число должно быть больше 25, а также не требуется свойство самоторможения, то рекомендуется отдавать предпочтение цилиндро-червяные механизмы. Это связано с более высоким показателем КПД в сравнении с другим вариантами исполнения, за счет чего увеличивается ресурс работы и снижаются затраты на электроэнергию.
- Запрещается проводить установку устройства в случае возникновения на момент эксплуатации ударной нагрузки. Это связано с тем, что длительная эксплуатация при ударных нагрузках может привести к сильному нагреву устройства и это существенно снизит рабочий ресурс. Известны случаи, когда при передаче усилия 4 кВт масло в корпусе практически закипало.
- Устройство должно устанавливаться исключительно в горизонтальном положении. В противном случае есть вероятность того, что на момент эксплуатации масло будет вытекать через отверстия. Есть варианты исполнения, которые предназначены для вертикальной установки, все зависит от определенных условий эксплуатации.
- Запрещается применять устройство при создании системы позиционирования. Как ранее было отмечено, устройство имеет люфт, который негативно отражается на точности.
- При установке механизма уделяется внимание тому, что оно обладает свойством самоторможения. Именно поэтому редуктор не устанавливается в случае, если приходится управлять устройство вручную при определенных условиях эксплуатации.
Специалисты рекомендуют перед тем как запустить новое устройство провести его обкатку в холодном режиме. При этом нужно добавить должное количество масла, после чего устройство работает в течение 15-20 часов.
Изготовить рассматриваемое изделие своим руками практически невозможно.
Это можно связать со следующими моментами:
- Расчет должен проводить исключительно профессиональный инженер, обладающий соответствующим опытом.
- После создания проекта, что предусматривает выполнение определенных расчетов и отображение чертежа, проводится непосредственное производство основных элементов. Все применяемые материалы должны быть надлежащего качества, так как в противном случае конструкция не сможет прослужить в течение длительного периода.
- Получив все необходимое проводится непосредственная сборка. Подобная работа также должна выполняться специалистом, так как все элементы должны идеально подходить друг к другу.
В целом, можно сказать, что сегодня устанавливаются исключительно покупные варианты исполнения, так как самодельные не могут прослужить в течение длительного периода и не обладают требуемыми эксплуатационными свойствами.
В заключение отметим, что червячный редуктор может быть отремонтирован своими руками, для работы не нужно обладать особыми навыками. Часть общего картера, в котором находятся основные элементы, зачастую можно снять. Перед непосредственным ремонтом проводится выливание масла в специальную емкость, после чего оно заменяется. Рабочая пара всегда подвергается полной замене, так как износ одного становится причиной повышенного износа другого. При незначительном зазоре проводится использование специальных вкладышей, за счет которых проводится смещение цилиндрического колеса и червяка.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
📹 Видео
СБОРКА и РАЗБОРКА ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРАСкачать
Червячные редукторы NMRW – идеальное соотношение цены и качестваСкачать
Червячные редукторы 2Ч 63, 40, 80, 100, 160Скачать
Червячный редуктор, детали машин и основы конструирования, курсовое проектированиеСкачать
Червячный редуктор - Анимация сборки и работыСкачать
7.1 Червячные передачиСкачать
Восстановление червячного редуктора.Скачать
Мотор-редуктор червячный NMRV 40Скачать
Червячный редукторСкачать
электродвигатели/ мотор редукторыСкачать
Редуктора для мотоблоков и культиваторов - обзор.Скачать
