РазноеЧервячный редуктор это: Червячные редукторы: описание, преимущества и недостатки

Червячный редуктор это: Червячные редукторы: описание, преимущества и недостатки

Содержание

Червячные редукторы: описание, преимущества и недостатки

26/08/2010

Описание конструкции

Редукторы с червячным зацеплением — один из наиболее распространённых типов редукторов.
Червячная передача представляет собой зацепление червяка с червячным колесом. Червяк – это винт с нарезанной на нём резьбой, по профилю близкой к трапецеидальной. Червячное колесо — косозубое зубчатое колесо со специальным профилем зубьев. При вращении червяка витки резьбы перемещаются вдоль его оси и толкают в этом направлении зубья червячного колеса. Ось червяка скрещивается под прямым углом с осью червячного колеса, расстояние между ними — определяющий размер редуктора. В редукторах российского производства этот размер является составной частью обозначения редуктора и определяет его габарит. Например, Ч-80 — червячный одноступенчатый редуктор с межосевым расстоянием 80 мм, а Ч-100 соответственно имеет межосевое расстояние 100 мм.

Преимущества червячных редукторов и построенных на них приводов:

1. Поскольку входной и выходной валы червячного редуктора скрещиваются, привод на его основе обычно лучше компонуется в машине, занимая меньше места по сравнению с цилиндрическим редуктором (речь идет о редукторах с эквивалентными передаточным числом и передаваемой мощностью).

    2.Передаточное число червячной пары может достигать 1:110 (в специальных случаях — ещё больше). Таким образом, червячная передача обладает гораздо большим потенциалом снижения частоты вращения и повышения крутящего момента по сравнению с другими видами передач. Достижение передаточных чисел такого порядка с использованием цилиндрических передач возможно только в трёхступенчатом редукторе (или в планетарном). В червячном для этого может быть использована только одна ступень. Это обстоятельство обуславливает относительную простоту и дешевизну червячных редукторов по сравнению с цилиндрическими (опять же речь идёт о сравнимых передаточных числах и передаваемых мощностях). Оборотной стороной этого преимущества, однако, является снижение КПД червячной передачи при увеличении её передаточного числа, об этом подробнее — см. раздел «недостатки».

    3. Низкий уровень шума передачи, определяющийся особенностями зацепления, позволяет использовать червячные редукторы в машинах с высокими требованиями к бесшумности привода. Здесь, однако, нельзя забывать о шумах, производимых двигателями и приводимыми в движение механизмами.

    4. Плавность хода червячной передачи. Благодаря особенностям работы червячного зацепления червячные редукторы обладают большей плавностью хода по сравнению с цилиндрическими.

      5. Уникальное свойство червячной передачи – «самоторможение» (другой термин, обозначающий это явление – «отсутствие обратимости»). Суть его в том, что при отсутствии вращения ведущего вала (червяка) ведомый вал затормаживается, и его невозможно провернуть. Это свойство начинает проявляться при передаточных числах от 35 и выше. Более корректно было бы здесь говорить не о передаточном числе, а об угле подъёма червяка, при уменьшении которого в определённый момент возникает самоторможение. Полное самоторможение достигается в передаче, в которой угол подъёма винтовой линии червяка равен или меньше 3.5°. Однако производители редукторов далеко не всегда предоставляют информацию об этом параметре в своих каталогах, и разработчикам приходится оперировать именно передаточными числами. Описанное свойство, в зависимости от области применения редуктора, может быть как достоинством, так и недостатком. Например, было бы конструкторской ошибкой применять червячный редуктор в приводе, скажем, закаточного устройства, при заправке которого требуется вручную поворачивать бобину с закатываемым листовым материалом, так как червячный редуктор даже с передаточным отношением меньше 25 довольно тяжело провернуть за ведомый вал. Наоборот, применение червячного редуктора (с большим передаточным числом червячной пары) в приводе подъёмника позволяет во многих случаях отказаться от установки дополнительного тормозного устройства.

      6. Существуют исполнения червячных редукторов с полым выходным валом. Эти варианты редукторов (называемые также “насадными”) позволяют устанавливать редукторы непосредственно на валы исполнительных механизмов без применения соединительных муфт или дополнительных механических передач. Такая установка в сочетании с применением так называемых “реактивных штанг”  или фланцевых исполнений редуктора упрощает конструкцию и уменьшает габарит привода:

       

      Описанным преимуществом могут обладать не только червячные редукторы, но и другие типы редукторов, за исключением, пожалуй, соосных цилиндрических, где такая установка невозможна из-за их конструктивных особенностей. Здесь следует отметить, что иногда отсутствие предохранительной муфты между выходным валом редуктора и валом приводимого в движение механизма может привести к поломке редуктора из-за приложения нештатной нагрузки к выходному валу, превышающей номинальный выходной момент редуктора. В таких случаях задача конструктора – либо обеспечить отсутствие вероятности приложения таких нагрузок, либо защитить от них привод, например, с помощью муфты.

       

      Сказанное в большей степени относится именно к червячным редукторам из-за их самоторможения.

       

       

        Недостатки червячных редукторов и построенных на них приводов

        1. КПД червячного редуктора ниже, чем КПД цилиндрического. Причём КПД снижается с увеличением передаточного отношения. Это влечёт за собой потери энергии — фактор, который в современном мире ни в коем случае нельзя сбрасывать со счетов. Например, КПД червячного редуктора Ч-80 с передачей 1:80 российского производства составляет 58%. Остальные 42% — потери на необратимое рассеяние энергии. Этот недостаток обусловлен повышенным по сравнению с другими типами передач трением скольжения витков червяка о зубья червячного колеса. В этом смысле червячная передача похожа на передачу «винт-гайка скольжения», тоже не отличающуюся высоким КПД. В период приработки под нагрузкой в течение 200…250 часов КПД может составлять 90% от номинального.

        2. Нагрев. Это – следствие предыдущего недостатка. Та кинетическая энергия, которая не была передана червячной передачей, превращается в тепло. Не зря на корпусах именно червячных редукторов выполнены рёбра, делающие их похожими на батареи центрального отопления. Некоторые крупногабаритные червячные редукторы поставляются с вентиляторными крыльчатками на свободном торце быстроходного вала. В других случаях приходится организовывать принудительную циркуляцию масла в корпусе редуктора. Сказанное относится к редукторам с большой передаваемой мощностью (свыше 4…5 кВт). В случаях с меньшей мощностью дополнительные меры по отводу тепла, как правило, не требуются. Однако, нагрев корпуса червячного редуктора при его работе всегда имеет место.

        3. Самоторможение (подробнее – см. п. 5 «преимуществ»). Его появление иногда вредно – в тех случаях, когда выходной вал требуется провернуть без включения привода червячного редуктора.

        4. Ограничения по передаваемой мощности. Технической литературой не рекомендуется использовать червячную передачу при передаваемой мощности более 60 кВт (источник – Справочник конструктора-машиностроителя В. И. Анурьева, т. 2, стр. 606, издание 2001 г.). Червячные редукторы на более высокую мощность, однако, существуют. Это, в основном, глобоидные червячные редукторы, применяемые в специальных случаях (например, приводы лифтов и подъёмнкиов). И всё же при выборе редуктора на такую мощность рекомендуется преимущество отдать цилиндрическим типам редукторов. Насколько мне известно, ведущие зарубежные производители червячных редукторов в основной своей массе выпускают червячные редукторы на передачу мощности до 15 кВт.

        5. Люфт выходного вала. Такой люфт существует в любом из типов редукторов, однако, в червячных редукторах его величина, как правило, больше и увеличивается по мере износа.

        6.Ресурс червячных редукторов принято считать ниже, чем цилиндрических. Это очень условное утверждение, но из-за наличия повышенного по сравнению с другими типами редукторов трения скольжения в зацеплении износ действительно имеет место. Российские производители редукторов предоставляют следующие данные по параметрам рабочего ресурса редукторов с разными типами передач:

        7. Работа червячного редуктора в условиях неравномерных нагрузок на выходном валу, а так же при частых пусках-остановах не рекомендуется.

          Применение червячных редукторов

          Спектр применения чрезвычайно широк. Транспортеры, конвейеры, подъёмники, насосы, мешалки, приводы ворот, металлообрабатывающие станки, в том числе для выполнения фрезерных работ. Там, где требуется бюджетное решение по понижению частоты вращения привода и увеличению крутящего момента в условиях отсутствия значительных ударных нагрузок и невысокой периодичности включений, там ставьте червячный редуктор. Однако, всё же это слишком категоричное утверждение. Не претендуя на абсолютную непогрешимость против истины, попробую все же сформулировать

          основные рекомендации по применению червячных редукторов:

          1. В случае, если не требуется самоторможения, и передаточное число редуктора должно быть больше 25 – применяйте цилиндро-червячные редукторы. КПД такого редуктора будет выше за счёт снижения передаточного отношения на червячной ступени. Соответственно – появится экономия затрат на электроэнергию и увеличение ресурса работы.

          2. Не ставьте червячные редукторы в привода механизмов, находящихся под ударными нагрузками. При долговременной работе с ударами червячный редуктор может перегреваться, и у него резко снизится ресурс. Автор этих строк был свидетелем вскипания масла в редукторе, передающем мощность 4 кВт после нескольких часов его работы в качестве привода барабана шероховального устройства, на который воздействовала периодическая ударная нагрузка от ножа, срезающего шашки протектора изношенных покрышек.

          3. Имеет большое значение схема установки редуктора в пространстве. Базовой и наиболее рекомендуемой по условиям смазывания передачи является схема, когда ось червяка – внизу, а ось колеса – вверху:

           

          Возможна другая ориентация в пространстве, при заказе внимательно рассмотрите соответствие обозначения схемы расположения редуктора с действительностью! При наличии несоответствия из редуктора может вытечь масло, червяк может работать «всухую» или, наоборот, быть полностью погруженным в масло. Всё это ведёт к резкому сокращению ресурса. При верхнем расположении червяка техническая литература рекомендует снизить значение номинального крутящего момента на выходе на 20%.

          4. Применение реактивной штанги или фланцевого крепления более предпочтительно, чем установка редуктора на лапах. См. п. 6 «Преимуществ».

          5. Не рекомендую применять червячные редукторы в системах позиционирования. Имеющийся в передаче люфт может негативно влиять на точность (здесь, конечно, всё зависит от конкретных условий – если выходной вал соединен, например, с ходовым винтом, имеющим небольшой шаг, а требуемая точность позиционирования гайки ±1 мм, червячный редуктор вполне подойдет).

          6. При выборе типа редуктора применительно к червячному всегда необходимо осознавать возможность появления самоторможения и всего, что из этого свойства вытекает. Не ставьте червячный редуктор на привод колёсной пары тележки, если её необходимо будет иногда катать вручную. Тяжело будет катать.

          7. Перед пуском нового редуктора в работу под нагрузкой рекомендуется его обкатать в холостом режиме (без рабочей нагрузки или с пониженной нагрузкой) в течение 15…20 часов для приработки трущихся поверхностей.

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

            Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

            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.

            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:

            1. Шестерня имеет цилиндрическую форму, на поверхности которой есть зубья. Она получила весьма широкое распространение, находится в непосредственном соединении с червяком.
            2. Для крепления шестерни применяется вал. Он расположен под прямым углом относительно червяка.
            3. 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.
            4. 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.
            5. 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:

            1. 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.
            2. 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.

            Скачать ГОСТ 27701-88

            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.

            Классификация червячных редукторов

            Могут устанавливаться самые различные типы червячных редукторов, все зависит от области применения механизма. Основная классификация выглядит следующим образом:

            1. 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.
            2. Разное число заходов также можно назвать основным критерием классификации.
            3. Направление резьбы червячного вала также является одним из признаков, по которым проводят классификацию.
            4. Профиль резьбы.
            5. Тип применяемого винта.

            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.

            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:

            1. 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.
            2. 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.
            3. Бесшумность. При работе редукторов есть вероятность возникновения сильного шума, который создает трудности. Рассматриваемый вариант исполнения лишен подобного недостатка.
            4. Плавность хода. В некоторых случаях при передаче вращения нужно обеспечить высокую плавность хода. При этом некоторые конструкции могут проводить самоторможение при необходимости.
            5. 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.
            6. 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:

            1. 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.
            2. 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.
            3. Нет возможности применять для передачи большого усилия. Как показывает практика, червячный редуктор устанавливается только в случае необходимости передачи крутящего момента на более 15 кВт.
            4. 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.
            5. 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.

            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:

            1. 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.
            2. 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.
            3. 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.
            4. Запрещается применять устройство при создании системы позиционирования. Как ранее было отмечено, устройство имеет люфт, который негативно отражается на точности.
            5. 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:

            1. Расчет должен проводить исключительно профессиональный инженер, обладающий соответствующим опытом.
            2. 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.
            3. 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.

            Червячные редукторы: описание, преимущества и недостатки

            Червячная передача представляет собой зацепление червяка с червячным колесом. Червяк – это винт с нарезанной на нём резьбой, по профилю близкой к трапецеидальной. Червячное колесо — косозубое зубчатое колесо со специальным профилем зубьев.

            Редукторы с червячным зацеплением — один из наиболее распространённых типов редукторов.
            Червячная передача представляет собой зацепление червяка с червячным колесом. Червяк – это винт с нарезанной на нём резьбой, по профилю близкой к трапецеидальной. Червячное колесо — косозубое зубчатое колесо со специальным профилем зубьев. При вращении червяка витки резьбы перемещаются вдоль его оси и толкают в этом направлении зубья червячного колеса. Ось червяка скрещивается под прямым углом с осью червячного колеса, расстояние между ними — определяющий размер редуктора. В редукторах российского производства этот размер является составной частью обозначения редуктора и определяет его габарит. Например, Ч-80 — червячный одноступенчатый редуктор с межосевым расстоянием 80 мм, а Ч-100 соответственно имеет межосевое расстояние 100 мм.

            Преимущества червячных редукторов и построенных на них приводов:

            1. Поскольку входной и выходной валы червячного редуктора скрещиваются, привод на его основе обычно лучше компонуется в машине, занимая меньше места по сравнению с цилиндрическим редуктором (речь идет о редукторах с эквивалентными передаточным числом и передаваемой мощностью).

            2.Передаточное число червячной пары может достигать 1:110 (в специальных случаях — ещё больше). Таким образом, червячная передача обладает гораздо большим потенциалом снижения частоты вращения и повышения крутящего момента по сравнению с другими видами передач. Достижение передаточных чисел такого порядка с использованием цилиндрических передач возможно только в трёхступенчатом редукторе (или в планетарном). В червячном для этого может быть использована только одна ступень. Это обстоятельство обуславливает относительную простоту и дешевизну червячных редукторов по сравнению с цилиндрическими (опять же речь идёт о сравнимых передаточных числах и передаваемых мощностях). Оборотной стороной этого преимущества, однако, является снижение КПД червячной передачи при увеличении её передаточного числа, об этом подробнее — см. раздел «недостатки».

            3. Низкий уровень шума передачи, определяющийся особенностями зацепления, позволяет использовать червячные редукторы в машинах с высокими требованиями к бесшумности привода. Здесь, однако, нельзя забывать о шумах, производимых двигателями и приводимыми в движение механизмами.

            4. Плавность хода червячной передачи. Благодаря особенностям работы червячного зацепления червячные редукторы обладают большей плавностью хода по сравнению с цилиндрическими.

            5. Уникальное свойство червячной передачи – «самоторможение» (другой термин, обозначающий это явление – «отсутствие обратимости»). Суть его в том, что при отсутствии вращения ведущего вала (червяка) ведомый вал затормаживается, и его невозможно провернуть. Это свойство начинает проявляться при передаточных числах от 35 и выше. Более корректно было бы здесь говорить не о передаточном числе, а об угле подъёма червяка, при уменьшении которого в определённый момент возникает самоторможение. Полное самоторможение достигается в передаче, в которой угол подъёма винтовой линии червяка равен или меньше 3.5°. Однако производители редукторов далеко не всегда предоставляют информацию об этом параметре в своих каталогах, и разработчикам приходится оперировать именно передаточными числами. Описанное свойство, в зависимости от области применения редуктора, может быть как достоинством, так и недостатком. Например, было бы конструкторской ошибкой применять червячный редуктор в приводе, скажем, закаточного устройства, при заправке которого требуется вручную поворачивать бобину с закатываемым листовым материалом, так как червячный редуктор даже с передаточным отношением меньше 25 довольно тяжело провернуть за ведомый вал. Наоборот, применение червячного редуктора (с большим передаточным числом червячной пары) в приводе подъёмника позволяет во многих случаях отказаться от установки дополнительного тормозного устройства.

            6. Существуют исполнения червячных редукторов с полым выходным валом. Эти варианты редукторов (называемые также “насадными”) позволяют устанавливать редукторы непосредственно на валы исполнительных механизмов без применения соединительных муфт или дополнительных механических передач. Такая установка в сочетании с применением так называемых “реактивных штанг”  или фланцевых исполнений редуктора упрощает конструкцию и уменьшает габарит привода:

            Описанным преимуществом могут обладать не только червячные редукторы, но и другие типы редукторов, за исключением, пожалуй, соосных цилиндрических, где такая установка невозможна из-за их конструктивных особенностей. Здесь следует отметить, что иногда отсутствие предохранительной муфты между выходным валом редуктора и валом приводимого в движение механизма может привести к поломке редуктора из-за приложения нештатной нагрузки к выходному валу, превышающей номинальный выходной момент редуктора. В таких случаях задача конструктора – либо обеспечить отсутствие вероятности приложения таких нагрузок, либо защитить от них привод, например, с помощью муфты.

            Сказанное в большей степени относится именно к червячным редукторам из-за их самоторможения.

            Недостатки червячных редукторов и построенных на них приводов

            1. КПД червячного редуктора ниже, чем КПД цилиндрического. Причём КПД снижается с увеличением передаточного отношения. Это влечёт за собой потери энергии — фактор, который в современном мире ни в коем случае нельзя сбрасывать со счетов. Например, КПД червячного редуктора Ч-80 с передачей 1:80 российского производства составляет 58%. Остальные 42% — потери на необратимое рассеяние энергии. Этот недостаток обусловлен повышенным по сравнению с другими типами передач трением скольжения витков червяка о зубья червячного колеса. В этом смысле червячная передача похожа на передачу «винт-гайка скольжения», тоже не отличающуюся высоким КПД. В период приработки под нагрузкой в течение 200…250 часов КПД может составлять 90% от номинального.

            2. Нагрев. Это – следствие предыдущего недостатка. Та кинетическая энергия, которая не была передана червячной передачей, превращается в тепло. Не зря на корпусах именно червячных редукторов выполнены рёбра, делающие их похожими на батареи центрального отопления. Некоторые крупногабаритные червячные редукторы поставляются с вентиляторными крыльчатками на свободном торце быстроходного вала. В других случаях приходится организовывать принудительную циркуляцию масла в корпусе редуктора. Сказанное относится к редукторам с большой передаваемой мощностью (свыше 4…5 кВт). В случаях с меньшей мощностью дополнительные меры по отводу тепла, как правило, не требуются. Однако, нагрев корпуса червячного редуктора при его работе всегда имеет место.

            3. Самоторможение (подробнее – см. п. 5 «преимуществ»). Его появление иногда вредно – в тех случаях, когда выходной вал требуется провернуть без включения привода червячного редуктора.

            4. Ограничения по передаваемой мощности. Технической литературой не рекомендуется использовать червячную передачу при передаваемой мощности более 60 кВт (источник – Справочник конструктора-машиностроителя В. И. Анурьева, т. 2, стр. 606, издание 2001 г.). Червячные редукторы на более высокую мощность, однако, существуют. Это, в основном, глобоидные червячные редукторы, применяемые в специальных случаях (например, приводы лифтов и подъёмнкиов). И всё же при выборе редуктора на такую мощность рекомендуется преимущество отдать цилиндрическим типам редукторов. Насколько мне известно, ведущие зарубежные производители червячных редукторов в основной своей массе выпускают червячные редукторы на передачу мощности до 15 кВт.

            5. Люфт выходного вала. Такой люфт существует в любом из типов редукторов, однако, в червячных редукторах его величина, как правило, больше и увеличивается по мере износа.

            6.Ресурс червячных редукторов принято считать ниже, чем цилиндрических. Это очень условное утверждение, но из-за наличия повышенного по сравнению с другими типами редукторов трения скольжения в зацеплении износ действительно имеет место. Российские производители редукторов предоставляют следующие данные по параметрам рабочего ресурса редукторов с разными типами передач:

            7. Работа червячного редуктора в условиях неравномерных нагрузок на выходном валу, а так же при частых пусках-остановах не рекомендуется.

            Применение червячных редукторов

            Спектр применения чрезвычайно широк. Транспортеры, конвейеры, подъёмники, насосы, мешалки, приводы ворот, металлообрабатывающие станки, в том числе для выполнения фрезерных работ. Там, где требуется бюджетное решение по понижению частоты вращения привода и увеличению крутящего момента в условиях отсутствия значительных ударных нагрузок и невысокой периодичности включений, там ставьте червячный редуктор. Однако, всё же это слишком категоричное утверждение. Не претендуя на абсолютную непогрешимость против истины, попробую все же сформулировать основные рекомендации по применению червячных редукторов:

            1. В случае, если не требуется самоторможения, и передаточное число редуктора должно быть больше 25 – применяйте цилиндро-червячные редукторы. КПД такого редуктора будет выше за счёт снижения передаточного отношения на червячной ступени. Соответственно – появится экономия затрат на электроэнергию и увеличение ресурса работы.

            2. Не ставьте червячные редукторы в привода механизмов, находящихся под ударными нагрузками. При долговременной работе с ударами червячный редуктор может перегреваться, и у него резко снизится ресурс. Автор этих строк был свидетелем вскипания масла в редукторе, передающем мощность 4 кВт после нескольких часов его работы в качестве привода барабана шероховального устройства, на который воздействовала периодическая ударная нагрузка от ножа, срезающего шашки протектора изношенных покрышек.

            3. Имеет большое значение схема установки редуктора в пространстве. Базовой и наиболее рекомендуемой по условиям смазывания передачи является схема, когда ось червяка – внизу, а ось колеса – вверху:

            Возможна другая ориентация в пространстве, при заказе внимательно рассмотрите соответствие обозначения схемы расположения редуктора с действительностью! При наличии несоответствия из редуктора может вытечь масло, червяк может работать «всухую» или, наоборот, быть полностью погруженным в масло. Всё это ведёт к резкому сокращению ресурса. При верхнем расположении червяка техническая литература рекомендует снизить значение номинального крутящего момента на выходе на 20%.

            4. Применение реактивной штанги или фланцевого крепления более предпочтительно, чем установка редуктора на лапах.

            5. Не рекомендую применять червячные редукторы в системах позиционирования. Имеющийся в передаче люфт может негативно влиять на точность (здесь, конечно, всё зависит от конкретных условий – если выходной вал соединен, например, с ходовым винтом, имеющим небольшой шаг, а требуемая точность позиционирования гайки ±1 мм, червячный редуктор вполне подойдет).

            6. При выборе типа редуктора применительно к червячному всегда необходимо осознавать возможность появления самоторможения и всего, что из этого свойства вытекает. Не ставьте червячный редуктор на привод колёсной пары тележки, если её необходимо будет иногда катать вручную. Тяжело будет катать.

            7. Перед пуском нового редуктора в работу под нагрузкой рекомендуется его обкатать в холостом режиме (без рабочей нагрузки или с пониженной нагрузкой) в течение 15…20 часов для приработки трущихся поверхностей.

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

             

            Червяки разделяются на типы по следующим признакам:
            • по количеству заходов резьбы: однозаходные, многозаходные
            • по направлению нарезки резьбы: правые, левые
            • по форме винта, на котором нарезана резьба: цилиндрические, глобоидные
            • по форме профиля резьбы: с конволютным профилем, с архимедовым профилем, с эвольвентным профилем
            • Зубчатые колёса разделяются на типы по следующим признакам:
            • по типу колеса: собственно колесо, зубчатый сектор, вырожденный сектор
            • по профилю зубьев: прямой, вогнутый, роликовый (вместо зубьев используется вращающийся ролик

            Червячные редукторы со встроенным двигателем называются червячными мотор-редукторами. В редукторах чаще всего двигательный вал располагается под прямым углом к движимому. Компоновка червячного редуктора выбирается исходя из конкретных требований к устройствам. Двигатель может располагаться как сверху приводимого в движение колеса, так и снизу и сбоку. При боковом расположении двигатель устанавливается вертикально. Вследствие вертикального расположения усложняется процесс смазки подшипников вала, а также чистки внешних элементов.

            Для увеличения передаточного числа используются разные технологии, но наиболее эффективной является применение большего числа ступеней.

            Для смягчения сил трения и повышения сопротивления заеданию применяются специальные вязкие смазочные составы или масла. При низких скоростях вращения смазка осуществляется при помощи специальных ванночек с маслом либо использованием специальных устройств, разбрызгивающих смазку в места повышенного трения. Для червячных редукторов, скорость вращения которых высока применение ванночек нецелесообразно, и применяется принудительная смазка охлаждёнными смазочными материалами.

            Основные преимущества редуктора червячного перед зубчатыми передачами заключаются в том, что начальный контакт звеньев происходит не в точке, а по линии. Также входной и выходной валы могут скрещиваться под разными углами, но чаще всего этот угол составляет 90 градусов. Также червячная передача занимает гораздо меньше места, чем зубчатая при одинаковом большом передаточном отношении.

            Помимо червячного редуктора червячная передача также применяется в системах регулирования и управления различными устройствами. Благодаря самоторможению обеспечивается точная фиксация положения, а большое передаточное отношение (до 1000) позволяет наиболее точно отрегулировать положение, либо использовать маломощные двигатели. Также червячные передачи и червячные редукторы отлично подходят для установки в качестве механизма передачи в подъёмные и лебёдочные механизмы благодаря своим конструктивным особенностям.

            Некоторые технические характеристики промышленно производимых и широко распространённых червячных редукторов.

            Самыми распространёнными являются одноступенчатые мотор-редукторы.

            Тип Передаточное число Частота вращения выходного вала об/мин Номинальный крутящий момент на выходном валу Нм
            редуктор мотор-редуктор
            Ч-20 МЧ-20 5 — 50 28 — 300 4
            Ч-25 МЧ-25 6
            Ч-31,5 МЧ-31,5 8
            2Ч-40 МЧ-40  5 — 80 9,37 — 300 28 — 37
            Ч-50 МЧ-50 50 — 70
            1Ч-63, 2Ч-63 МЧ-63 5 — 80 7,5 — 300 95 — 135
            1Ч-80, 2Ч-80, Ч-80 МЧ-80 150 — 280
            Ч-100 МЧ-100 315 — 570
            Ч-125 МЧ-125 615 — 1000
            Ч-160 МЧ-160 1100 — 1900
            Ч-200 МЧ-200 1600 — 3100
            Ч-250 МЧ-250 2700 — 5700
            Ч-320 МЧ-320 4400 — 10000
            Ч-400 МЧ-400 6500 — 19000
            Ч-500 МЧ-500 8200 — 33000
            РЧН-180 МРЧН-180 12,5 — 50 20 — 90 1300 — 1800
            РЧП-300 МРЧП-300 16, 25, 50 20 — 40 4200

            Виды червячных редукторов

            Червячные редукторы могут существенно отличаться в зависимости от области применения механизма.

            Основные отличия, которые могут использоваться в конструкции:

            • Разное число заходов;
            • Материал детали;
            • Направление резьбы;
            • Профиль резьбы;
            • Типами применяемого винта.

            Данные отличия могут присутствовать в различных сочетаниях. Какие виды червячных редукторов использовать решает инженер на стадии проектирования и разработки устройств и механизмов, использующих такие типы передачи крутящего момента.

            Проектирование червячного редуктора

            Смастерить червячный редуктор своими руками практически невозможно.  Расчёт червячного механизма должен осуществляться квалифицированным специалистом. Когда чертёж будет сделан, все детали по нему изготавливаются только из материалов надлежащего качества, иначе зубчатый механизм может выйти из строя после непродолжительной работы. Сборка червячного редуктора, также должна осуществляться опытным мастером. Несоблюдение этого правила может значительно снизить эксплуатационный ресурс детали, ведь кроме правильной установки валов, понадобится тщательная регулировка червячного механизма.

            Если необходимо применение червячного редуктора для того чтобы установить самодельный механизм по передаче крутящего момента, то в это случае лучше использовать уже готовые б/у изделия от техники, в которой используется подобный вид передачи крутящего момента. В том случае, когда осуществляется самостоятельная разработка новых устройств, которые будут запатентованы, проектирование червячного редуктора следует заказать в конструкторском бюро, занимающемся подобными разработками.

            Принцип работы

            Основой всего передаточного механизма является червеобразный ведущий винт, в «честь» которого данные типы редукторов и получили своё название. Червячный винт взаимодействует с шестерней, осевой вал которой расположен под прямым углом. В результате такой сцепки происходит трансформация высокой скорости вращения входного вала с низким крутящим моментом, на вращение выходного вала с небольшой частотой, но значительно большим усилием. Компоновка червячного редуктора может быть различной. Если вал червячного редуктора вращается со скоростью ниже 5 м/с, то червяк располагается снизу, если скорость выше — то устанавливается редуктор с верхним червяком.

            Большинство механизмов этого типа используются с одной передаточной ступенью, но иногда для регулирования соотношения может применяться двухступенчатый червячный редуктор.

            Если скорость вращения вала более 10 м/с подшипники и гипоидные передачи должны смазываться под давлением. Если мотор тихоходный, то достаточно естественной циркуляции масла при вращении передачи.

            Масло для червячных редукторов должно быть высокой вязкости, иначе процесс износа наиболее нагруженных частей редуктора значительно ускорится.

            Рулевое управление

            Он используется в автомобиле не только в мостах, но и в рулевой системе. На самом деле жидкостный рулевой редуктор – это старейшая система, которая прошла множество изменений, но технический принцип ее остался общим.

            Рулевой редуктор в автомобиле служит для того, чтобы было легче крутить руль даже на автомобиле без усилителя руля.

            Рулевой редуктор имеет ряд преимуществ, главным из которых является большое отношение передачи энергии. Можно сказать, что к достоинствам относится низкий шум работы редуктора и плавность хода. Рулевой редуктор также обладает и недостатками, главным из которых является быстрый износ цепного механизма и обильное выделение тепла. Приводом для рулевого преобразователя энергии служит рулевое колесо.

            Система смазки редуктора

            Каждый такой агрегат автомобиля имеет систему смазки. Масло под давлением подает на подшипники и цепной механизм. Помимо своей прямой обязанности система смазки охлаждает и выносит лишние элементы износа из корпуса редуктора, которые смогут привести в негодность цепные шестеренки. Эти элементы выходят из системы с маслом и задерживаются фильтром.

            Чтобы масло не смогло вытекать из корпуса редуктора, требуются специальные сальники. Специальные сальники в автомобиле есть не только в этой системе. Эти сальники есть везде, где требуется герметичность. Для того, чтобы сальники создавали герметичность, сальники нужно правильно установить. Замена сальников является такой же сложной процедурой, как и ремонт редуктора. Первой причиной того, что требуется заменить сальники, является след масла на корпусе.

            Ремонт редуктора

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

            Часть общего картера, в которой находится привод, также подлежит разбору.  Если конструкция червячного привода изготовлена под высокоскоростной мотор, то, прежде чем приступать к разбору редуктора, необходимо слить трансмиссионное масло из корпуса.

            В редукторе этого типа применяются высококачественные подшипники, поэтому наиболее часто необходимость ремонте возникает если шестерня и червяк изношены свыше предельных значений. Рабочая пара всегда подлежит одновременной замене на полный ремкомплект, который прежде чем поступить в торговую сеть, должен быть правильно подобран и испытан на специальном стенде.

            Если износ червячной пары незначительный, то зазор можно ликвидировать, используя специальные шайбы-прокладки на ведомом валу.

            Конструкция червячного редуктора также позволяет осуществить регулировку зацепления шестерни с червяком без разбора корпуса. Для этой цели используется болт, который встроен  в корпус. Если имеется чертёж устройства, то можно без труда определить, где шестерня регулируется. Если чертёж отсутствует, то косвенным признаком регулировочного болта, будет наличие на нём контргайки, которая используется для фиксации отрегулированного зазора между червяком и зубчатым колесом. Крайне редко подшипники редуктора требуют замены. Обычно привод оснащается качественными шарикоподшипниками, которые не требуют замены или ремонта в течение всего эксплуатационного срока детали. Подшипники могут быть испорчены только в том случае, когда привод долгое время использовался без смазки или с применением некачественных смазочных материалов.

            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.

            Особенности червячных редукторов: общее описание, преимущества, недостатки | Публикации

            Анализируя частоту использования тех или иных редукторов, на первое место уверенно выходит червячный редуктор. «Червяком» называется винт с резьбой, профиль которой максимально приближен к трапецеидальному типу. Червячное колесо оснащено зубьями специального профиля. Совершая движения винта, резьбовые витки перемещаются по его оси, в этом же направлении подталкиваются и зубья колеса. 

            Расстояние между осью червяка и колеса определяется типом редуктора. Как правило, от данного параметра зависят общие габариты устройства. Так, Ч-100 — это редуктор с червячной передачей, характеризующийся одной ступенью, межосевое расстояние — 100 мм, а для Ч-80 характерно, соответственно, межосевое расстояние, равное 80 мм.

            Червячные редукторы, а также приводы, базирующиеся на данном типе оборудования, отличаются рядом преимуществ, среди которых:

            • В силу того, что входной и выходной валы соединяются, такой привод удобно компоновать непосредственно в машине, он занимает минимум места и при необходимости оперативно демонтируется;
            • Показатели передаточных чисел могут достигать 1:110, по причине чего червячная передача характеризуется высоким потенциалом увеличения крутящего момента и понижения частоты вращения. Этот аспект выгодно отличает именно этот тип редуктора от других приводных устройств. Объяснимся: чтобы получить приближённые к такому значению передаточные числа с цилиндрическими устройствами, важно использовтаь оборудование с не менее чем тремя ступенями, с позиции червячного редуктора будет достаточно одной ступени. В силу этого, червячные механизмы позиционируются как относительно недорогие и простые в эксплуатации установки. Но с другой стороны, данный аспект понижает процент КПД;
            • Особенности зацепления червячной пары позволяют использовать червячные редукторы в условиях и процессах, к которым предъявляются повышенные требования относительно бесшумности работы;
            • Сравнивая червячные устройства с цилиндрическими, следует также отметить высокую плавность хода первых;
            • Особого внимания заслуживает фактор самоторможения или отсутствия обратимости. Если ведущий вал не движется, ведомый вал также начинает притормаживать, без возможности его проворачивания. Активация этого процесса происходит в условиях передаточных чисел 35 и выше. Однако рациональнее принимать во внимание не столько показатели передаточного числа, сколько угол подъёма червяка, при уменьшении которого активируется самоторможение. В ряде случаев, предприятия и организации, занимающиеся производством редукторов, не дают информацию о вышеотмеченном параметре, потому приходиться учитывать только передаточное число. В то же время, не стоит забывать о том, что опция самоторможения, исходя из особенностей сферы использования редуктора, может иметь как положительные, так и отрицательные последствия. Другими словами, совершенно неправильно применять червяки в приводах, скажем, закаточных механизмов и установок. При их заправке важно вращать бобину в ручном режиме, а червяк, даже с передаточным числом, равным 25, вращать посредством ведомого вала очень трудно. Но если речь идет об установке червяка в приводе подъемника, то такое решение позволит избежать необходимости монтажа дополнительного тормозного устройства;
            • Сегодня на рынке приводной техники свою нишу занимают и редукторы с полым выходным валом. Такая конструкция дает возможность монтировать их непосредственно на валу, то есть, не используя различные соединительные муфты и другие передачи. В общей сложности, конструкция имеет меньшие габариты, отличается небольшим весом и простотой дальнейшей эксплуатации.
            • Последний плюс могут успешно применять не только червяки, но и редукторы других типов и классов, исключение составляют соосные цилиндрические модификации. Нельзя упускать из внимания и то, что факт внештатной нагрузки, возникающей по причине отсутствия предохранительной муфты, может стать причиной выхода из строя редуктора. В этом случае важно либо создать условия, гарантирующие впоследствии отсутствие подобного рода нагрузок, либо же защитить привод от них посредством все той же отмеченной выше муфты. Последняя оговорка, в большей степени, характерна доя червячных редукторов по причине их опции отсутствия обратимости.

            К недостаткам червякам и основанных на них приводах относятся:

            • Если сравнивать червячный и цилиндрический редукторы, то процент КПД первого заметно меньше второго. Это объясняется увеличением показателей передаточных отношений, что является причиной потери энергии. Так, если КПД, к примеру, модели Ч-80 равен 58%, то процент потерь будет составлять 42%;
            • Следующим недостатком выступает нагрев редуктора, который является следствием вышеописанного фактора. Другими словами, не переданная кинетическая энергия аккумулируется в тепло, это объясняет то, зачем корпуса редукторов имеют, так называемые, ребра. Если подразумевается использование очень габаритного редуктора, то он может иметь крыльчатки для вентиляции, в противном случае важно решать вопросы принудительной организации оборота масла. Все вышеприведенное характерно для моделей с высокой передаваемой мощностью, меньшая мощность не требует дополнительных мер, направленных на отвод тепла. Тем не менее, корпус при работе устройства нагревается в любом случае;
            • В части описания достоинств червячного редуктора был затронут вопрос самоторможения, но это явление перестает быть преимуществом в ситуациях, когда важно вращать вал, не включая непосредственно редуктор;
            • Ограничения передаваемой мощности. Специалисты не рекомендуют использовать червячные передачи при показателях передаточной мощности свыше 60кВт. Безусловно, стоит отметить, что моделей, рассчитанных на более высокие показатели мощности мало, тем не менее, они есть. Как правило, речь идет о глобоидных моделях;
            • Люфт выходного вала — это явление, характерное для всех без исключения модификаций редукторов. В случае с червячной передачей этот фактор имеет свойство увеличиваться по мере износа.

            В ряде случаев считается, что срок эксплуатации червячной передачи на порядок меньше, чем цилиндрической. На практике же было подтверждено, что это замечание не больше, чем условность. Если не использовать червячный редуктор в условиях неравномерных нагрузок, а также при частых режимах пуска/останова, срок их службы будет не меньшим, чем других приводных механизмов.

            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.

            Что это такое и где они используются?

            Червячные передачи используются в промышленности, тяжелом оборудовании и даже в потребительском оборудовании. Хотя их эффективность относительно низка, они могут обеспечивать очень высокие передаточные числа и во многих случаях являются самотормозящимися.


            Изображение предоставлено: Nord Drivesystems

            Червячная передача состоит из червяка и шестерни (иногда называемой червячным колесом) с непараллельными, непересекающимися валами, ориентированными под углом 90 градусов друг к другу.Червяк аналогичен винту с V-образной резьбой, а шестерня аналогична цилиндрической шестерне. Червяк обычно является ведущим компонентом, а червячная резьба продвигает зубья шестерни.

            Как и шариковый винт, червяк в червячной передаче может иметь один или несколько заходов, что означает, что на червяке имеется несколько витков или спиралей. Для однозаходного червяка каждый полный оборот (360 градусов) червяка продвигает шестерню на один зуб. Таким образом, шестерня с 24 зубьями обеспечивает передаточное число 24:1.Для многозаходного червяка передаточное число равно числу зубьев шестерни, деленному на число заходов червяка. (Это отличается от большинства других типов зубчатых колес, где передаточное отношение зависит от диаметра двух компонентов.)

            Червяк в червячной передаче может иметь один заход (резьбу) или несколько заходов.
            Изображение предоставлено: Kohara Gear Industry Company, Ltd.

            Зацепление червяка и шестерни представляет собой смесь скольжения и качения, но скользящий контакт преобладает при высоких передаточных числах.Это скользящее действие вызывает трение и нагрев, что ограничивает эффективность червячных передач от 30 до 50 процентов. Чтобы свести к минимуму трение (и, следовательно, нагрев), червяк и шестерню изготавливают из разнородных металлов — например, червяк может быть изготовлен из закаленной стали, а шестерня — из бронзы или алюминия.

            Хотя скользящий контакт снижает эффективность, он обеспечивает очень тихую работу. (Использование разнородных металлов для червяка и шестерни также способствует бесшумной работе.) Это делает червячную передачу пригодной для использования там, где шум должен быть сведен к минимуму, например, в лифтах.Кроме того, использование более мягкого материала для зубчатого колеса означает, что оно может поглощать ударные нагрузки, например, от тяжелого оборудования или дробильных машин.

            Основным преимуществом червячных передач является их способность обеспечивать высокие передаточные числа и, соответственно, высокое увеличение крутящего момента. Их также можно использовать в качестве редукторов скорости на низких и средних скоростях. А поскольку их передаточное число основано только на количестве зубьев шестерни, они более компактны, чем другие типы шестерен.Как и ходовые винты с мелким шагом, червячные передачи обычно являются самоблокирующимися, что делает их идеальными для грузоподъемных операций.

            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 перемещает 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.

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

            ПАРА ЧЕРВЯЧНЫХ ШЕСТЕРН – КГ СТАНДАРТНЫЕ ШЕСТЕРНИ

            Высокий редуктор
            Червячные и колесные пары обеспечивают большие передаточные отношения только с одной парой шестерен в более компактном пространстве по сравнению с другими типами передач.Мы предлагаем максимальное соотношение 100:1 с нашими продуктами. Еще одним преимуществом пар червячных и колесных передач является низкий уровень шума, который они производят. Некоторыми недостатками являются общий низкий КПД и тот факт, что они выделяют тепло.

            Преимущество червячных передач KG – «Холоднокатаные червячные передачи»
            1) Твердость геликоидальной поверхности была достигнута закалкой при холодной прокатке, благодаря чему червячные передачи обладают лучшими механическими свойствами, чем механически обработанные червяки. что металлическая волокнистая структура не была разрезана.

            2) Твердость поверхности после холодной прокатки увеличивается в 1,2-1,3 раза по сравнению с твердостью исходного материала, а твердость спиралевидной поверхности увеличивается примерно до HB240-260.

            3) Холоднокатаные червяки подходят для миниатюрных зубчатых передач, поскольку они могут плавно вращаться, не повреждая червячные колеса, изготовленные из ПОМ или других мягких материалов.

            4) Благодаря применению этого метода холодной прокатки спиралевидная поверхность KG-Worm (M0.5 на 2.0) имеет зеркальный блеск. Таким образом, холоднокатаные червяки KG-Precision обеспечивают бесперебойную работу и длительный срок службы.

            Проект червячной пары – 3D-модели CAD и 2D-чертежи CAD
            Теперь вы можете проверить размеры наших стандартных червячных пар через наш каталог в формате PDF или с помощью средства выбора передач, предоставленного Part Community. Бесплатные данные САПР доступны на веб-сайте. Нажмите на логотип ниже, чтобы получить доступ к селектору пар червячной передачи

            Предложение по стандартной паре червячной передачи
            Пожалуйста, запросите предложение по паре червячной передачи через нашу страницу «Запрос предложения».

            Модификация пары червячных передач
            Мы можем настроить наши стандартные пары червячных передач в соответствии с вашими конкретными приложениями. Пожалуйста, проконсультируйтесь с нами. Предлагаем услуги по модификации редуктора. Пожалуйста, ознакомьтесь с подробностями и примерами модификаций на нашей странице «Модификация снаряжения».

            Меры предосторожности при использовании
            Пожалуйста, ознакомьтесь со следующими мерами предосторожности перед использованием наших червячных пар.
            (PDF: «Меры предосторожности при использовании червячной пары» из нашего каталога)


            ХОЛОДНОКАТАНЫЙ -304 ЧЕРВЯКИ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ХОЛОДНОКАТАНЫЕ СТАЛЬНЫЕ ЧЕРВЯКИ СТАЛЬНЫЕ ЧЕРВЯКИ
            Материал (ISO): SUS304
            Модуль: 0.5 – 1,5
            Покрытие зуба: Холодная прокатка
            Материал (ISO) : S45C
            Модуль : 0,5 – 2,0
            Покрытие зуба : Холодная прокатка
            Материал (ISO) : S45C
            Модуль : 2,5 – 5,0
            Покрытие зуба : Зубчатый
            Нержавеющая сталь

            304 обладает лучшей коррозионной стойкостью, чем нержавеющая сталь 303.

            PDF-КАТАЛОГ PDF КАТАЛОГ PDF КАТАЛОГ

            ЛАТУННЫЕ ЧЕРВЯЧНЫЕ КОЛЕСА АЛЮМИНИЕВЫЕ БРОНЗОВЫЕ ЧЕРВЯЧНЫЕ КОЛЕСА ЧУГУННЫЕ ЧЕРВЯЧНЫЕ КОЛЕСА
            Материал: C3604
            Модуль: 0.5
            Количество зубьев: 20 – 50
            Материал (JIS): CAC702
            Модуль: 0,8–4,0
            Количество зубьев: 20–50
            Материал (ISO): FC200 
            Модуль: 1,0–5,0
            Количество зубьев: 20–100
            PDF-КАТАЛОГ PDF КАТАЛОГ PDF КАТАЛОГ

            ЧЕРВЯЧНЫЕ КОЛЕСА ПОМ ЧЕРВЯЧНЫЕ ПЕРЕДАЧИ ПОМ ЧЕРВЯЧНЫЕ ШЕСТЕРНИ POM с ЛАТУННЫМ ПОДШИПНИКОМ ВТУЛКИ
            Материал: POM (синий)
            Модуль: 0.5 – 2,0
            Количество зубьев: 20 – 100
            Материал: ПОМ (белый)
            Модуль: 0,5–1,5
            Количество зубцов: 20–100
            Материал: полиацеталь (белый)
            Модуль: 1,0, 1,5
            Количество зубцов: 20, 30
            Шестерни из синего полиацеталя (Blue POM)

            имеют более низкую степень водопоглощения и стабильность размеров по сравнению с нейлоновыми шестернями, благодаря большей целостности материала POM имеет меньшую вероятность заражения бактериями и плесенью и поэтому одобрен регулирующими органами в пищевой промышленности. США и Европа.

            Шестерни из полиацеталя (ПОМ)

            имеют более низкую степень водопоглощения и лучшую размерную стабильность по сравнению с шестернями из нейлона.

            Шестерни из полиацеталя (POM)

            с латунным подшипником скольжения, допуск на диаметр отверстия H8. Эта шестерня была предназначена для приложений, требующих меньших допусков на зазор между валом и отверстием, которые не могут обеспечить только пластиковые шестерни.

            PDF-КАТАЛОГ PDF КАТАЛОГ PDF КАТАЛОГ

            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 она теряет 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 возбуждающая сила равны \(M_{W}\), \(M_{S}\) и \(f\sin \omega t\) соответственно. Теоретически составляющие усилия 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 \(F_{Sy}\), приложенную 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, 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 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, в F преобладает сила, создаваемая крутящим моментом T , а не сила, создаваемая пружиной \(k_y1\).Поэтому мы принимаем F постоянными для упрощения уравнения. При таком упрощении 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:

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

            (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.

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

            (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 .

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

            (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 N 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.Следовательно, когда к оси червячного колеса добавляется возбуждающая сила, оно может быть вытеснено меньшей возбуждающей силой.

            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 широко используются сегодня червячные передачи:

            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, поскольку 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 способов 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.

            АВТОМОБИЛЬНАЯ ЧЕРВЯЧНАЯ ПЕРЕДАЧА

            Интересно намечается прогресс в развитии автомобильных червячных передач. До 1912 г. американский опыт ограничивался почти исключительно промышленной формой, как правило, однониточного типа. Внедрение грузового автомобиля потребовало червячного червяка для главной передачи, но с совершенно другими характеристиками, чем у промышленной передачи. Однако опыта их проектирования не хватало, как и специального оборудования для их производства.В 1913 году машины были импортированы из Англии, и с тех пор развитие пошло быстрыми темпами.

            Первые усилия были направлены на упрощение конструкции оси в целом, изучение проблемы подачи смазки к подшипникам, термообработку деталей, улучшение материалов конструкции.

            Пассажирские перевозки выдвинули новые требования в отношении более высокой скорости, большего ускорения, меньшего уменьшения задней оси, чтобы обеспечить больше миль в час с данным двигателем, и бесшумности; но, поскольку условия, в которых они работают, лучше, моторные вагоны позволяют использовать подвесной червяк, тормоз карданного вала и более низкое шасси с сопутствующим понижением центра тяжести транспортного средства и, следовательно, повышение стабильности.

            В 1917 и 1918 годах изучение математического анализа принципов контакта зубьев и угловой скорости привело к новым конструкциям форм зубьев, которые обсуждаются. Существенными преимуществами червячного привода считаются ( a ) бесшумность, ( b ) тот факт, что он сохраняет свою бесшумность в течение всего срока службы, ( c ) его способность выдерживать ударные нагрузки без повреждений и ( d ) его контуры, которые могут быть созданы с помощью шлифовального круга после выполнения всех других операций; следовательно, может поддерживаться высокая степень точности профиля зуба, угла опережения и расстояния между зубьями.Отсутствие стука объясняется косым сближением зубьев, большей площадью контакта и низкими резонансными качествами используемых материалов.

            Червячные передачи на заказ

            Посмотреть спецификации
            для тысяч
            нестандартных передач
            и скачать
            их модели

            Нажмите, чтобы просмотреть детали и характеристики

            Создавайте собственные
            3D-моделей всего за
            файлов любого формата

            Нажмите, чтобы
            Создание 3D-моделей

            Узнайте цены и варианты сроков изготовления

            На основе ваших спецификаций
            Фотографии, образцы или модели

            Нажмите, чтобы
            Запросить цену

            АВАРИЙНАЯ СЛУЖБА

            Кризис — 48 часов

            Срочно — 72 часа

            Критический — 1 неделя

            Быстрый — 2 недели

            Стандарт — 3 недели


            Нажмите для
            Аварийная служба

            Червячные передачи

            представляют собой прямоугольные приводы, обеспечивающие большие передаточные числа на сравнительно короткие межосевые расстояния от 1/4” до 11”.Когда правильно установленные и смазанные, они работают как самые тихие и плавные ходовой тип зацепления. Из-за высоких передаточных отношений, возможных с червячным редуктор, максимальное снижение скорости может быть достигнуто в меньшем пространстве чем многие другие типы передач. Червячные и червячные передачи работают на непересекающиеся валы под углом 90°.

            КПД червячных передач в значительной степени зависит от спирали угол червяка.Многозаходные червяки и шестерни с более высокой спиралью на 25-50% более эффективны, чем однозаходные червяки. То зацепление или зацепление червяков с червячными передачами приводит к скольжению действие, вызывающее значительное трение и большую потерю эффективности помимо других типов зубчатых передач. Применение закаленного и молотого червя swith бронзовые червячные передачи повышают эффективность.

            СМАЗКА является важным фактором для повышения эффективности червячных передача.Червячный редуктор выделяет значительное количество тепла, уменьшая эффективность. Количество энергии, передаваемой при данной температуре увеличивается по мере увеличения эффективности редуктора. Правильная смазка повышает эффективность за счет снижения трения и нагрева.

            ПЕРЕДАЧИ червячных передач определяются путем деления числа зубья в шестерне по количеству витков. Таким образом, одиночные потоки дают более высокие коэффициенты, чем несколько потоков.Все червячные передачи RUSH GEARS inc.™ комплекты доступны с левой или правой резьбой. РАШ МЕХАНИЗМЫ inc.™ комплекты червячных передач предлагаются с одинарными, двойными, тройными и Четырехкратные нити.

            МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ: Червячная передача не должна использоваться в качестве механизм для удержания тяжелых грузов там, где реверсивное действие может вызвать вред или травма. В приложениях, где потенциальный вред отсутствует и желательна самоблокировка против обратного вращения, а затем использование одного червяк с малым углом подъема автоматически блокирует червячную передачу привод против обратного вращения.

            МАТЕРИАЛ, рекомендованный для червяков, представляет собой закаленную сталь и бронзу для червячные передачи. Однако в зависимости от применения незакаленная сталь червяки адекватнее и экономичнее работают с чугунным червяком передач при 50% номинальной мощности. Помимо стали и закаленной стали, червяки доступны из нержавеющей стали, алюминия, бронзы и нейлона; червячные передачи доступны из стали, закаленной стали, нержавеющей стали, алюминия, нейлоновые и неметаллические (фенольные).

            RUSH GEARS inc.™ также продает устройства для измерения зубьев шестерен под названием GEAR ИЗМЕРЕНИЯ! Gear Gages уменьшают количество ошибок, экономят время и деньги, когда поиск и заказ передач.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *