*информация размещена в ознакомительных целях, чтобы поблагодарить нас, поделитесь ссылкой на страницу с друзьями. Вы можете прислать интересный нашим читателям материал. Мы будем рады ответить на все ваши вопросы и предложения, а также услышать критику и пожелания по адресу [email protected]
В современных механических установках для передачи и изменения крутящего момента и угловой скорости от двигателя к другим вращающимся частям осуществляется при помощи редуктора. Он выполняется в едином корпусе, либо в нескольких. Для различных целей и сфер применения они выпускаются в стандартных корпусах с готовыми типоразмерами и креплениями. Основное отличие состоит в конструктивном исполнении. К одним из них относится редуктор с червячной передачей. В качестве дополнения к материалу, вас может заинтересовать установка опор , узнайте об этом подробнее на сайте http://energo-com.com/.
Состоит из трех основных разделов
Червячные передачи - это старый стиль снаряжения и версия одной из шести простых машин. В принципе, червячная передача представляет собой винт, прижатый к тому, что похоже на стандартную цилиндрическую шестерню с слегка угловыми и изогнутыми зубами. Он изменяет вращательное движение на 90 градусов, и плоскость движения также изменяется из-за положения червя на червячном колесе. Они обычно состоят из стального червя и латунного колеса.
Описание и принцип работы
Большинство червей находятся внизу. Как они работают Электродвигатель или двигатель применяют вращательную силу к червям. Червь вращается против колеса, а поверхность винта нажимает на зубцы колеса. Колесо прижимается к нагрузке. Почему использовать червячные передачи Существует несколько причин, по которым можно было бы выбрать червячный редуктор над стандартным снаряжением.
Передача крутящего момента в червячном редукторе осуществляется при помощи червяка, представляющего собой вал с витками особой формы, который, вращаясь в заданном направлении, передает усилие на червячное колесо, находящееся с ним в зацеплении, и также начинает вращаться. Ведущая и ведомая оси находятся под прямым углом. Червячная шестерня сконструирована таким образом, чтобы шаг резьбы червя совпадал с формой и шагом зубов, которые располагаются под определенным углом к основной оси, и не стопорилась работа всего механизма.
Первый - это высокий коэффициент сокращения. Червячный редуктор может иметь массовый коэффициент уменьшения с небольшим усилием - все, что нужно сделать, - это добавить окружность к колесу. Таким образом, вы можете использовать его, чтобы либо увеличить крутящий момент, либо значительно снизить скорость. Обычно для достижения одинакового уровня редукции единственной червячной передачи обычно требуется несколько сокращений обычного редуктора, то есть пользователи червячных передач имеют меньше движущихся частей и меньше мест для отказа.
Материалом для их изготовления червячного вала служат углеродистые стали, либо легированные, подвергаемые специальной термообработке. Это позволяет обеспечить максимальную прочность и значительно снизить хрупкость механизма. Зубчатые колеса отливают из бронзы или чугуна.
Типы червячных редукторов
В промышленности и производстве применяют различные типы червячных редукторов, отличающихся по форме, количеству ступеней, передаточному числу, которые влияют на количество оборотов и передаваемой мощности. Они характеризуются такими параметрами: крутящий момент, диаметрами входных и выходных валов, межосевым расстоянием, размерами и общим весом. Подобрать подходящий тип редуктора не составит труда, так как ООО «Промышленная биржа» имеет значительный ассортимент продукции и предоставляет удобный инструмент для подбора продукции прямо на своем сайте.
Второй причиной использования червячной передачи является невозможность изменить направление мощности. Из-за трения между червяком и колесом практически невозможно, чтобы колесо с силой приложилось к нему, чтобы начать движение червя. На стандартной передаче вход и выход можно поворачивать независимо, как только будет применено достаточное усилие. Это требует добавления упора в стандартную коробку передач, что еще больше усложняет комплект редуктора.
Почему не использовать червячные передачи Существует одна особенно важная причина, по которой не следует выбирать червячный редуктор по стандартной передаче: смазка. Движение между червяком и шестернями колеса полностью скользит. Не существует компонента качения для контакта с зубом или взаимодействия. Это делает их относительно трудно смазывать. Требуемые смазочные материалы, как правило, очень высоки, и поэтому их трудно отфильтровать, и требуемые смазочные материалы обычно специализируются на том, что они делают, требуя, чтобы продукт был специально предназначен для этого типа оборудования.
Наиболее простыми по конструкции являются одноступенчатые редукторы. Они способны передавать крутящий момент только под углом в 900. Червяк может располагаться в любом положении относительно зубчатого колеса практически без ограничений, так как на работу всего механизма это не влияет. В большинстве случаев медленновращающиеся редукторы имеют нижнее расположение червяка, чтобы обеспечивать качественную смазку посредством масляных ванн.
Расчеты для лучшего выбора
Смазка Основная проблема с червячным механизмом заключается в том, как он передает питание. Это одновременно и благословение, и проклятие. Спиральное движение позволяет значительно уменьшить сокращение в сравнительно небольшом объеме пространства для того, что требуется, если используется стандартная винтовая передача. Это спиральное движение также вызывает невероятно проблемное условие, которое является основным режимом передачи энергии. Это обычно известно как трение скольжения или износ скольжения.
На высоких оборотах применяют верхнее или угловое размещение и маслоразбрызгиватели, чтобы улучшить смазку трущихся поверхностей. Для обеспечения охлаждения корпуса они снабжаются охлаждающими ребрами, позволяющие эффективно рассеивать тепло. При стандартных условиях эксплуатации непрерывная работа редуктора может составлять около 12 часов, после которых может наступить перегрев. Одноступенчатый редуктор способен передать усилие в сотни и тысячи раз больше от исходного, в зависимости от скорости вращения.
Проектирование червячного редуктора
При типичном наборе передач мощность передается в точке пиковой нагрузки на зуб, по крайней мере, в состоянии износа прокатки. Скольжение происходит по обе стороны от вершины, но скорость относительно низкая. С червячным механизмом скользящее движение является единственной передачей мощности. Когда червь скользит по зубцу колеса, он медленно стирает смазочную пленку, пока не останется смазочной пленки, и, как следствие, червь протирает металл колеса в режиме граничной смазки. Когда поверхность червя покидает поверхность колеса, она поднимает больше смазки и снова запускает процесс на следующей революции.
При его работе создается минимум шума, обеспечивается высокая плавность хода, а также самоторможение при остановке передачи усилия на первичный вал. Редукторы применяются в основном в подъемниках, коробках передач и рулевых механизмах, а также в других агрегатах, где требуется плавная передача, высокие значения передаточных чисел и исключены частые остановки в работе.
Трение качения на типичном зубчике зубьев мало связано с тем, что смазочная пленка заполняет пространство и разделяет два компонента. Поскольку скольжение происходит по обе стороны от вершины зубчатой передачи, для преодоления этой нагрузки требуется немного более высокая вязкость смазки, чем это требуется для изнашивания. Скользящее происходит при относительно низкой скорости.
Червь на червячной передаче переключается, и, поворачиваясь, он сокрушает нагрузку, наложенную на колесо. Единственный способ не допустить, чтобы червь касался колеса, должен иметь толщину пленки, достаточно большую, чтобы не удалить всю поверхность зуба, прежде чем эта часть червя выйдет из зоны нагрузки.
Вторым вариантом червячной передачи является двухступенчатая. В ней реализовано отношение разности межосевых расстояний ступени с малыми оборотами к аналогичным расстояниям скоростной ступени равное двум. Это позволяет обеспечить одинаковую прочность двух червячных зацеплений и значительно увеличить передаточное число, а соответственно и мощность. Конструктивно такой редуктор состоит из ведущего вала, находящегося в зацеплении с зубчатой шестерней, посредством которой передается усилие на второй червячный вал.
Этот сценарий требует особого вида смазки. Мало того, что он должен будет быть относительно высокой вязкостью смазки, он должен каким-то образом помочь преодолеть скользящее состояние. Вязкость Вязкость является основным фактором, препятствующим контакту червяка с колесом в червячном редукторе. Если вы когда-либо пытались отфильтровать этот диапазон вязкости, вы знаете, что это проблематично, потому что вполне вероятно, что ни один из фильтров или насосов, которые у вас есть на месте, не будет иметь надлежащий размер или рейтинг, чтобы функционировать должным образом. необходимо получить конкретный насос и фильтр для этого типа агрегата.
Смазка механизма осуществляется погружением валов и зубчатой шестерни в масляную ванну. Также возможны и другие конструкции, которые позволяют размещать каждую передачу в отдельном корпусе с целью упрощения процедуры обслуживания. Валы могут располагаться как соосно, так и под прямым углом. Как правило, двухступенчатые редукторы малооборотистые, но способны передавать вращающий момент, составляющий десятки тысяч от первоначального.
Смазка, для вязкости которой требуется медленный рабочий насос, чтобы предотвратить смазку от активации обходного фильтра, также потребуется большой фильтр поверхности, чтобы позволить смазочному материалу проходить. Виды смазочных материалов для поиска. Один тип смазки, обычно используемый с червячными передачами, представляет собой минеральные, смешанные трансмиссионные масла. Нет никаких добавок, которые могут быть помещены в смазку, которая может привести к долговременному износу скользящего износа, но сочетание натуральных или синтетических жирных добавок в составных трансмиссионных маслах приводит к хорошей смазывающей способности, обеспечивая дополнительную защиту от контакта металл-металл.
Заключение
Применение червячных редукторов позволяет получать значительные крутящие моменты с различными угловыми скоростями. Они просты в обслуживании и имеют длительный срок эксплуатации, но обладают меньшим КПД, по сравнению с другими типами редукторов, значительно нагреваются, а также у них существует незначительный люфт червячного вала, который со временем будет увеличиваться. Но несмотря на это редуктора по-прежнему актуальны и не теряют своей популярности в современных механизмах.
Другим типом смазки, обычно используемым с червячными передачами, являются минеральные, промышленные масла для экстремальных давлений. Есть некоторые проблемы с этим типом смазки, если вы используете червячную шестерню с желтым металлическим компонентом. Однако, если у вас относительно низкие рабочие температуры или отсутствие желтого металла на зубчатых поверхностях зубчатых колес, эта смазка хорошо работает.
Смазочные материалы с полиальфаолефином хорошо работают в червячных передачах, потому что они, естественно, обладают хорошими смазывающими свойствами. Обычно стандартное противоизносное укрепленное трансмиссионное масло будет приемлемым, но убедитесь, что свойства совместимы с большинством металлов.
Выбирая редукторы от производителя, каждый потребитель должен представлять, для каких целей предназначено изделие и какие технические задачи требуется решать.
Наряду с цилиндрическими редукторами в машиностроении широко применяются и червячные аналоги. Червячные редукторы - один из распространенных видов этих изделий.
Виды червячных редукторов
Полиалкиленгликоли, четвертый тип смазки, становятся все более распространенными. Эти смазочные материалы обладают отличными смазывающими свойствами и не содержат восков, которые вызывают проблемы с низкой температурой со многими минеральными смазками, что делает их отличным низкотемпературным выбором.
Недостатки червячных редукторов
Металлургия шестерни Наиболее распространенные червячные передачи выполнены из латунного колеса и стального червя. Это связано с тем, что латунное колесо обычно проще заменить, чем сам червь. Колесо изготовлено из латуни, потому что оно предназначено для жертвоприношений. В случае, когда две поверхности контактируют друг с другом, червяка нечувствительна к износу, потому что колесо более мягкое, и поэтому большая часть износа происходит на колесе. Отчеты по анализу нефти на этом типе агрегата почти всегда показывают некоторый уровень меди и низкий уровень железа - в результате жертвенного колеса.
В конструкцию входит червяк (винт с нарезанной резьбой) и червячное колесо (со специальным профилем зубьев).
Оси червяка и червячного колеса расположены под прямым углом в пространстве.
Преимущества червячного перед цилиндрическим редуктором
- Привод на его основе при одинаковом передаточном числе и величине передаваемой мощности более компактный в сравнении с цилиндрическим аналогом.
- Передаточное число может достигать 1:110, такая пара в значительно большей степени снижает частоту вращения и увеличивает крутящий момент, чем другие виды передач. Такие значения передаточных отношений можно достичь, используя двухступенчатый цилиндрический редуктор. Бесшумность работы таких передач позволяет использовать их в машинах и механизмах с высокими требованиями к уровню шума.
- Большая плавность хода.
- Самоторможение. При отсутствии хода ведущего вала ведомый вал повернуть невозможно. Это свойство проявляется при передаточных числах выше 35.
- Есть исполнения с полым входным валом. Это позволяет насаживать редуктор с полым валом прямо на вал рабочего исполнительного механизма, сохраняя КПД редуктора.
Недостатки червячных редукторов и приводов на их основе
Это латунное колесо вызывает еще одну проблему в уравнении смазки для червячных передач. В обычных стальных передачах эта активация создает тонкий слой окисления на поверхности, что помогает защитить зубчатый редуктор от ударных нагрузок и других экстремальных механических условий. За короткий промежуток времени вы можете потерять значительную часть поверхности нагрузки колеса и нанести серьезный урон.
Устройство червячных редукторов
Другие материалы Некоторые из менее распространенных материалов, обнаруженных в наборах червячных передач, включают. Это связано с тем, что передача материала, связанная с отказом, делает червь и колесо непригодными для восстановления. Латунный червяк и латунное червячное колесо. Это приложение, скорее всего, встречается в ситуациях с умеренной и легкой нагрузкой, потому что латунь может удерживать только меньшее количество нагрузки.
- Низкий КПД, в сравнении с цилиндрическим аналогом. Он обусловлен повышенным трением скольжения зубьев червячного колеса и червяка во время работы.
- Чем больше передаточное отношение, тем меньше КПД. Например, КПД редуктора с передаточным числом 80 составляет 58%. Остальная энергия необратимо рассеивается. Цилиндрические редукторы имеют КПД 98%.
- Повышенный нагрев. Потерянная энергия превращается в тепло. Корпус червячного редуктора всегда нагревается. Редукторы с большой передаваемой мощностью производятся с принудительной циркуляцией воздуха или масла.
- Самоторможение. Это и преимущество и недостаток. Выходной вал невозможно в случае необходимости повернуть без включения привода редуктора.
- Ограничения по передаваемой мощности. При мощности более 60 кВт червячную передачу не рекомендуется использовать. Зарубежные редукторы выпускают мощностью до 15 кВт.
- Наличие люфта выходного вала. Небольшой люфт имеют все редукторы, но у червячных он больше, и постоянно растет с увеличением степени износа.
Ресурс работы ниже, чем цилиндрических редукторов. Это обусловлено трением скольжения и износом трущихся частей. Срок службы редукторов российского производства не менее 10 тыс. час. Редукторы цилиндрические имеют ресурс не менее 15 тыс. час. - Не рекомендуется использовать в условиях, где часты остановки и пуски, а нагрузки на выходной вал неравномерные.
Применение
Типы червячных редукторов
Пластик на металле, на пластике и других подобных комбинациях. Обычно это наблюдается при относительно легких нагрузках, таких как робототехника и автомобильные компоненты. Выбор смазки зависит от используемого пластика, поскольку многие пластмассовые сорта реагируют на углеводороды в обычной смазке и, следовательно, потребуют кремниевые или другие нереактивные смазки.
В заключение Несмотря на то, что червячная передача всегда будет иметь несколько осложнений по сравнению со стандартным комплектом передач, она может быть легко эффективной и надежной частью оборудования. С небольшим вниманием к выбору установки и смазки червячные передачи могут обеспечить надежное обслуживание, а также любой другой тип редуктора.
Червячные редукторы применяются для конвейеров, транспортеров, подъемников, механических мешалок, насосов, приводов ворот, станков для обработки металла и дерева, где нет больших ударных нагрузок и невысока периодичность включения.
Большое значение имеет пространственное расположение осей редуктора. Базовая установка, когда ось червяка находится внизу, а ось колеса вверху. Могут быть модификации, которые следует устанавливать в строгом соответствии со схемой.
Тип редуктора определяет эффективность
Связанное Чтение Рей Тибо. «Смазка червячных передач». Журнал машинной смазки. Хотя эффективность редуктора может незначительно отличаться от одного производителя к другому, то, как пересекаются шестерни и сетка, в основном определяет эффективность редуктора. Эта эффективность колеблется от 49 до 98%, в зависимости от типа редуктора и количества этапов восстановления, которые он содержит. Рисунок 1. Ниже приведено краткое описание некоторых распространенных типов и их относительной эффективности.
При выборе типа редуктора всегда нужно иметь в виду эффект самоторможения. Например, если установить червячный редуктор на тележке, ее трудно будет катить вручную.
Сегодня продажа редукторов ведется как поставщиками, так и производителями. Они предлагают широкий выбор видов, типоразмеров и по заданным параметрам всегда подберут тот, который оптимальным образом решит поставленную задачу.
Червячный редуктор. В этих широко используемых редукторах скорости червячная передача приводит в движение червячное колесо, обеспечивающее выходное движение под прямым углом к валу двигателя. Рисунок 2. Червячная передача и червячное колесо имеют непересекающиеся перпендикулярные оси и зацепление между шестернями происходит в относительно большой области контакта. Это сцепляющее действие состоит в основном из скользящего движения, которое создает трение между шестернями.
Эффективность редуктора скорости червячной передачи зависит от его коэффициента уменьшения скорости. У блоков с высоким коэффициентом есть меньший угол поворота зубчатого колеса, что вызывает более поверхностный контакт между ними. Этот более высокий контакт вызывает более высокое трение и снижает эффективность. По этой причине эти устройства обычно более подходят для низких коэффициентов.
Похожие статьи
