1

51. Червячные  передачи. Достоинства   и 
недостатки, область применения. Принцип  
действия. Критерии работоспособности (Геометрические и
кинематические  зависимости).

Червячные
передачи — это передачи за счет зацеп­ления
витков червяка и зубьев червячного колеса. Червяк 1 — это винт с трапецеидальной или близкой к ней по форме
резь­бой. Червячное колесо 2 является
цилиндрическим косозубым с вогнутым зубчатым венцом для охвата им червяка. По
своей геометрии и кинематике червячная передача близка к паре винт—гайка.

Червячные передачи приме­няют
для передачи движения между перекрещивающимися ва­лами. При вращении червяка
его витки входят в зацепление с зубьями червячного колеса. Пе­редачи используют
в станках, ав­томобилях, подъемно-транспорт­ных и других машинах.

Достоинства передачи:
возмож­ность получения большого передаточного числа в одной ступе­ни и эффекта
самоторможения; плавность и малошумность ра­боты;
повышенная кинематическая точность.

Недостатки
червячной передачи: низкий КПД; применение для изготовления зубьев червячного
колеса дорогих анти­фрикционных материалов; повышенные требования к точнос­ти
сборки, необходимость регулировки и принятия специаль­ных
мер по интенсификации теплоотвода.

Критерии работоспособности:
сопротивление износу, усталостному выкрашиванию, пластической деформации
рабочих поверхностей, отсутствие усталостной поломки зубьев колеса.

52. Основные параметры червячных передач
(мощность, передаточное число, модуль,
межосевое  расстояние).

Мощность Р₁ на
червяке обычно составляет не более 30 кВт. Передаточное число и принимают от 8 до 80, в кинематиче­ских
передачах — до 1000.

Основные геометрические
размеры архимедова червяка представлены на рис. В червячных передачах угол профи­ля α обычно
20°. Расстояние между одноименными точками боковых сторон смежных витков
червяка, измеренное парал­лельно оси, называют шагом червяка р. Осевой модуль переда­чи .

Червячные
колеса нарезают фрезами, режущие кромки ко­торых при вращении образуют
поверхности, идентичные с по­верхностью витков червяка. В целях сокращения
номенклату­ры зуборезного инструмента стандартизованы модули и коэф­фициенты
диаметра червяка

.

Делительный диаметр червяка . Число
заходов червяка z₁ выбирают из установленных ГОСТом
значений 1, 2 или 4. Передачи большой мощности не выполняют с однозаходными
червяками из-за низкого КПД. Угол γ подъема витка
червяка на делительном диаметре находят из выражения

, где  — ход витка червяка.

Тогда получаем .

Высота головки и ножки витков
соответственно:

Диаметры вершин и впадин:

Длину нарезанной части червяка
определяют из условия нахождения в зацеплении максимально возможно числа зубьев
колеса. Минимальное число зубьев червячных колес принимают равным
17, в силовых передачах 28.

Передаточное число .

Делительный диаметр колеса:

.

Диаметры окружностей вершин и
впадин у колес, нарезанных без смещения, определяют как:

.

Межосевое
расстояние передачи, нарезанного без смещения:

Если есть смещение производящего
контура, то:

Межосевое расстояние:

Т.е. смещение

У червяка изменяется только
начальный диаметр

Угол подъема витка

Диаметры вершин и впадин

Главные достоинства и недостатки редукторов червячного типа

В последнее время редукторы с червячным типом передачи пользуются все большим спросом по сравнению с остальными системами данного предназначения.

Червячный редуктор обеспечивает повышение показателей крутящего момента за счет зазубренного винта, приближенного по форме к трапециевидному профилю.

При движении червячной передачи резьба двигается вдоль оси, тем самым подталкивая и направляя зубы червячного колеса в необходимом направлении.

Ось винта червячного редуктора соединяется с осью колеса под прямым углом. Расстояние между данными элементами определяет общие габариты редуктора.

Отличительные характеристики червячных редукторов

Современные червячные редукторы характеризуются как целым рядом достоинств, так и некоторыми недостатками по сравнению с остальными распространенными типами подобных систем.

Преимущества приводов червячного типа:

1) Компактные габариты – валы редуктора червячного типа соединяются, что способствует более удобной сборке привода в средине корпуса, так как передача занимает намного меньше места по сравнению с теми же цилиндрическими редукторами.

2) Повышенный уровень передаточных чисел – способствует увеличению возможностей для снижения частоты вращения и увеличения крутящего момента, нежели в редукторах с иными типами передач.

Получение подобных передаточных чисел возможно лишь в новейших трехступенчатых редукторах.

Впрочем, редукторы червячные используют для достижения подобных показателей лишь одну ступень, что становится гарантией простоты в эксплуатации и возможности приобретения агрегатов по сравнительно невысокой стоимости.

3) Бесшумность работы – высокий уровень сцепления обеспечивает отсутствие посторонних, навязчивых шумов во время работы.

4) Плавный ход – системы червячного редуктора обладают способностью к вращению в обоих направлениях, а также к максимально плавному торможению.

5) Наличие системы самоторможения – при отсутствии движения передачи, редуктор червячный замедляет ведущий вал до уровня полного торможения с ограничением возможности для свободного вращения.

Данный механизм вступает в силу при достижении передаточных чисел с показателем в 35 и более. В то же время, определяющее значение при активизации самоторможения имеет угол подъема червяка.

Недостатки, которыми отличаются червячные редуктора:

1) Пониженный уровень коэффициента полезного действия – является результатом повышения показателей передаточного соотношения и потери энергии. Вызван подобный недостаток высоким трением, возникающим при вращении винтов.

2) Перегрев – возникает в случаях, когда редуктор червячный одноступенчатый сохраняет избыток кинетической энергии с отсутствием возможности для полной ее передачи посредством червяка.

3) Наличие ограничений в области передаточной мощности. Решение купить червячный редуктор нельзя назвать рациональным при необходимости обеспечения мощности на уровне 60 кВт. Если говорить о рекомендуемой мощности для червячных редукторов, то данный показатель не должен превышать предел в 15 кВт.

4) Определенным люфтом выходных валов обладает каждый редуктор червячный двухступенчатый. Причем, в случае с червячным типом передачи люфт значительно более заметный и может прогрессивно увеличиваться в процессе интенсивной эксплуатации.

5) Сравнительно непродолжительный срок службы в результате быстрого износа при трении в соединениях. В среднем червячный одноступенчатый редуктор подлежит эксплуатации на протяжении 10 000 часов.

Преимущества и недостатки червячной передачи

ПОИСК В ЭТОМ БЛОГЕ

Преимущества и недостатки червячной передачи

Червячная передача служит для передачи мощности между двумя непересекающимися валами, расположенными под прямым углом друг к другу, состоящими из червяка и червячного колеса. Червяк представляет собой винт с резьбой, а червячное колесо — зубчатое колесо. Зубья на червячном колесе охватывают резьбу на червяке и обеспечивают контакт между сопрягаемыми деталями. Давайте подробно рассмотрим преимущества и недостатки червячной передачи в этой статье.

Преимущества червячной передачи: 

• Высокоскоростной редуктор: с помощью одной пары червячного редуктора можно добиться снижения скорости до 100:1.
• Червячная передача компактна и имеет небольшие габариты по сравнению с эквивалентными прямозубыми или косозубыми передачами, имеющими такое же снижение скорости.
• Работа плавная и бесшумная.
• Может быть предусмотрен самотормозящий режим, при котором движение передается только от червяка к червячному колесу. Это выгодно в таких приложениях, как краны и подъемные устройства.
• Червячная передача имеет хорошую эффективность зацепления.
• Червячная передача, используемая для снижения скорости и увеличения крутящего момента.

Недостатки червячной передачи: 

• Низкий КПД по сравнению с другими типами зубчатых передач.
• Червячное колесо изготовлено из фосфористой бронзы, что увеличивает стоимость.
• В червячных передачах выделяется значительное количество тепла, которое должно отводиться смазочным маслом на стенки корпуса и, наконец, в окружающую среду.
• Низкая мощность передачи.
• Используется для передачи электроэнергии до 100 кВт.
• Смазка должна строго поддерживаться для исправности червячной передачи.

Новое сообщение
Старый пост
Дом

• Полый вал и сплошной вал

  Полый вал содержит одинаковое количество материала на всех концах, если полый и сплошной вал имеют одинаковый вес, в то время как в так…

• Разница между ЧПУ и VMC

  Полная форма ЧПУ

  — это компьютерное числовое управление, а полная форма VMC — вертикальный обрабатывающий центр. ЧПУ — это машина, а VMC — всего лишь часть этой машины.

• Преимущества и недостатки заклепочных соединений

  Заклепка представляет собой цилиндрическое механическое соединение с головкой. Он используется в качестве члена совместной структуры. Это неразъемное соединение, которое…

• Разница между ЧПУ и DNC

  Основное различие между ЧПУ и DNC заключается в том, что ЧПУ передает машинные инструкции, а DNC управляет распределением информации…

• Преимущества и недостатки жидкого топлива

  Жидкое топливо — это горючие или генерирующие энергию молекулы, которые можно использовать для генерирования механической энергии, обычно генерируя кине…

• Преимущества и недостатки твердого топлива

  Твердое топливо – это различные формы твердого материала, которые можно сжигать для высвобождения энергии, обеспечивая тепло и свет в процессе…

• Преимущества и недостатки системы автоматической коробки передач

  Автоматическая трансмиссия, также называемая полностью автоматической коробкой передач, представляет собой полностью автоматизированную коробку передач, которая автоматически изменяет передаточное отношение, как и в случае с. ..

• Что такое развал и развал | Определение | Эффект

  Определение: Схождение — это величина, на которую передние колеса установлены ближе друг к другу спереди, чем сзади, когда автомобиль…

• Разница между цинкованием и лужением

  Цинкование — это процесс покрытия железных или стальных листов тонким слоем цинка, чтобы избежать ржавчины. Лужение – это покрытие оловом деталей из железа…

Green Mechanic: Типы зубчатых колес: преимущества, недостатки и области применения

Существует пять типов зубчатых колес, а именно: прямозубые, косозубые, конические, червячные (червячные и червячные) и граблино-шестеренные. Различные типы зубчатых колес используются для разных целей, и эти типы зубчатых колес различаются в зависимости от их модели передачи мощности.

Цилиндрическое зубчатое колесо имеет профиль зубьев, срезанных параллельно оси зубчатого колеса, как показано выше. Используется для передачи мощности в параллельных валах.

Преимущества и недостатки цилиндрического зубчатого колеса

Преимущества цилиндрического зубчатого колеса

• Они обеспечивают постоянное передаточное число
• Цилиндрические зубчатые колеса очень надежны более эффективен, если сравнивать его с косозубой шестерней того же размера
• Зубья цилиндрической шестерни параллельны ее оси. Следовательно, цилиндрическая зубчатая передача не создает осевого усилия. Таким образом, зубчатые валы могут быть легко установлены с помощью шарикоподшипников.
• Могут использоваться для передачи большой мощности (порядка 50 000 кВт)

Недостатки цилиндрических зубчатых колес

• Цилиндрические зубчатые колеса являются тихоходными
• Зубья шестерни испытывают большую нагрузку
• Они не могут передавать мощность между непараллельными валами
• Их нельзя использовать для передачи электроэнергии на большие расстояния.
• Цилиндрические шестерни производят много шума при работе на высоких скоростях.
• по сравнению с другими типами шестерен они не такие прочные как они

Косозубая шестерня имеет профиль зубьев, срезанных под углом по отношению к оси вращения шестерни, как показано выше. Он используется для плавной передачи мощности на параллельных валах с очень низким уровнем шума.

Преимущества и недостатки косозубой шестерни

Преимущества косозубой шестерни

• Угловые зубья входят в зацепление более плавно, чем зубья цилиндрической шестерни, благодаря чему они работают более плавно и тихо
• Косозубые шестерни очень долговечны и идеально подходят для работы с высокими нагрузками.
• В любой момент времени их нагрузка распределяется на несколько зубьев, что приводит к меньшему износу
• Может передавать движение и мощность между параллельными или прямоугольными валами

Недостатки косозубых зубчатых колес

• Очевидным недостатком косозубых зубчатых колес является результирующая нагрузка вдоль оси зубчатого колеса, которую необходимо компенсировать соответствующими упорные подшипники и большая степень трения скольжения между зацепляющимися зубьями, часто устраняемая добавками в смазку. Таким образом, можно сказать, что косозубые передачи вызывают потери из-за уникальной геометрии вдоль оси вала косозубого колеса.
• КПД косозубых передач меньше, поскольку косозубые зубчатые передачи имеют скользящие контакты между зубьями, которые, в свою очередь, создают осевое усилие валов зубчатых колес и выделяют больше тепла. Таким образом, больше потери мощности и меньше эффективность

Коническая шестерня имеет профиль зубьев, вырезанный на конической поверхности, которая параллельна оси шестерни, как показано выше. Он используется для передачи мощности в перпендикулярных валах (валы, которые встречаются под углом 90 градусов).

Преимущества и недостатки 

Коническая шестерня

Преимущества из Коническая шестерня

• Эта шестерня позволяет изменять рабочий угол.
• Различное количество зубьев (эффективный диаметр) на каждом колесе позволяет изменить механическое преимущество. Увеличивая или уменьшая передаточное отношение зубьев ведущего и ведомого колес, можно изменить соотношение оборотов между ними, а это означает, что привод вращения и крутящий момент второго колеса могут быть изменены по отношению к первому, с увеличением скорости и крутящего момента. уменьшается или скорость уменьшается, а крутящий момент увеличивается.

Недостатки  из  Коническая шестерня

• Одно колесо такой шестерни предназначено для работы со своим дополнительным колесом и ни с каким другим.
• Должен быть точно установлен.
• Подшипники валов должны выдерживать значительные усилия.

Червячная передача имеет профиль с одинарными зубьями, который больше похож на винт, как показано выше. Он используется для передачи мощности в перпендикулярных валах (валы, которые встречаются под углом 90 градусов). Колесная передача представляет собой простую прямозубую передачу.

Преимущества и недостатки червячных передач (червячных и червячных)

Преимущества червячных передач

• Червячные передачи работают бесшумно и плавно.
• Они самоблокирующиеся.
• Они занимают меньше места.
• Обладают хорошей эффективностью зацепления.
• Их можно использовать для снижения скорости и увеличения крутящего момента.
• Высокое отношение скоростей порядка 100 может быть получено за один шаг

Недостатки червячной передачи

• Материалы червячной передачи дорогие.
• Червячные передачи имеют высокие потери мощности
• Недостатком является возможность значительного скольжения, что приводит к низкой эффективности
• Они производят много тепла.

Шестерня представляет собой прямозубую цилиндрическую шестерню с профилем зубьев, вырезанным параллельно оси шестерни, как показано выше, в то время как рейка представляет собой прямой стержень с насечками зубьев, такими же, как у используемой шестерни.

Преимущества и недостатки зубчатой ​​рейки

Преимущества зубчатой ​​рейки

• Дешевые
• Компактный
• Прочный
• Самый простой способ преобразовать вращательное движение в линейное
• Рейка и шестерня обеспечивают более легкое и компактное управление транспортным средством

Недостатки  Рейка и шестерня

• Поскольку колесо является самым древним, оно также является наиболее удобным и несколько более энергоемким. Из-за кажущегося трения вы бы уже догадались, сколько входной мощности дает выход, большая часть силы, приложенной к механизму, сжигается при преодолении трения, если быть более точным, около 80% силы. общая сила сжигается, чтобы преодолеть один.
• Зубчатая рейка может работать только с определенным уровнем трения. При слишком высоком трении механизм будет изнашиваться сильнее, чем обычно, и для его работы потребуется большее усилие.
• Самый неблагоприятный недостаток зубчатой ​​рейки также связан с присущим ей трением, той самой силой, которая фактически заставляет вещи работать в механизме. Из-за трения она подвергается постоянному износу и, возможно, нуждается в замене через определенное время

Поскольку на рынке доступно пять основных типов зубчатых колес, и типы зубчатых колес, используемые для конкретного применения, зависят от того, какая мощность необходима для быть переданы. Преимущества и недостатки различных типов зубчатых колес показаны выше, и на их основе можно решить, с какими типами зубчатых колес вам нужно работать.