Червячные редукторы (3760)

Редукторы: общие сведения

Принцип работы редуктора базируется на преобразовании вращательного момента и дальнейшей его передаче. Понятие «редуктор» пришло из латинского языка и несёт в себе смысл «возвращаю обратно». Механизм, состоящий из некоторого числа конусообразных или цилиндрических колёс, представляет собой конструкцию редуктора. Преобразование крутящего момента происходит в результате соединения передаточных колёс редуктора между собой, в процессе чего происходит также изменение скорости вращения колёс.

Классификация редукторов возможна по нескольким параметрам. В первую очередь, редукторы разделяют на зубчатые и червячные механизмы в зависимости от типа передаточных систем. К редукторам с зубчатым типом передач относят планетарные, конические, цилиндрические и волновые редукторы. По такому параметру, как число передач передаточной системы редуктора, они делятся на одно-, двух-, трёх- и четырёхступенчатые редукторы. По типу взаимного расположения осей входного и выходного валов различают редукторы со скрещивающимися, пересекающимися, параллельными или соосными валами. Редукторы получили широкое применение в составе различных приводных механизмов.

Описание особенностей червячных редукторов

Червячный редуктор получил своё название из-за того, что в основе его передачи лежит винт, который похож на червяка. Червячные передачи предназначены для того, чтобы понижать угловые скорости и при этом увеличивать вращающие моменты. Червячная передача заключается в передаче вращательного момента между скрещивающимися осями. Ведущим элементом червячной передачи является червяк, а ведомым – червячное колесо. Червяк – это винт, имеющий одну или несколько винтовых поверхностей. Число заходов червяка соответствует числу винтовых поверхностей. Червячные передачи изготавливаются как с правым, так и с левым направлением витков. По форме поверхности червяка выделяются цилиндрические и глобоидные червяки.

Наиболее распространенными считаются цилиндрические червячные передачи. Как правило, червяки изготавливаются сразу вместе с валом. Материалом для изготовления червяков являются легированные стали с поверхностной или объёмной закалкой или же углеродистые стали. Червячное колесо представляет собой зубчатое колесо с зубьями дугообразной формы. Материал, из которого изготавливается венец червячного колеса, должен обладать антифрикционными и противозадирными свойствами. Если червячный редуктор предназначен для работы на малых скоростях скольжения (до 2 м/с), то венец червячного колеса может быть изготовлен из серого чугуна. При работе на скоростях до 5 м/с для изготовления венца используются латуни и безоловянистые бронзы, а для работы на больших скоростях (свыше 5 м/с) применяются оловянистые бронзы.

В целях экономии применения цветных материалов зубчатые колёса червячных редукторов изготавливают из двух материалов: венец зубьев выполняют из антифрикционного материала, а сердечник – из стали или серого чугуна. Использование червячной передачи эффективно в устройствах, которые требуют высокого крутящего момента, сопряжённого с низкой угловой скоростью.

Достоинства, недостатки и области применения червячных редукторов

Червячные редукторы обладают рядом преимуществ. К ним можно отнести компактные размеры корпуса, большое передаточное отношение, плавный ход и бесшумность при работе, а также возможность самоторможения. Минусами червячных редукторов можно назвать более низкий коэффициент полезного действия (по сравнению с цилиндрическими редукторами), нагрев при работе, повышенный износ и склонность к заеданию, необходимость использования антифрикционных материалов для изготовления венцов червячных колёс, а также потребность регулировки зацепления.

Срок службы червячных редукторов, как правило, меньше срока службы цилиндрических. Не рекомендуется использовать червячные редукторы при неравномерных нагрузках или частых пусках/остановах. Чтобы избегать нагрева механизмов, рекомендуется применять червячные передачи в механизмах, работающих кратковременно. Не смотря на ряд недостатков, червячные передачи нашли своё применение в автомобилях, подъёмно-транспортном оборудовании, лебёдочных механизмах, различных металлорежущих станках.