Червячная передача | это… Что такое Червячная передача?

Червячная самотормозящая передача в механизме управления воротами

Червя́чная переда́ча (зубчато-винтовая передача) — механическая передача, осуществляющаяся зацеплением червяка и сопряжённого с ним червячного колеса^[1].

Конструкция

Червяк представляет собой винт со специальной резьбой, в случае эвольвентного профиля колеса форма профиля резьбы близка к трапецеидальной^[2]. На практике^[2] применяются однозаходные, двухзаходные и четырёхзаходные червяки.

Червячное колесо представляет собой зубчатое колесо. В технологических целях червячное колесо, как правило^[2], изготовляют составленным из двух материалов: венец — из дорогого антифрикционного материала (например из бронзы), а сердечник — из более дешёвых и прочных сталей или чугунов.

Входной и выходной валы передачи скрещиваются, обычно (но не всегда) под прямым углом.

Функционирование

Передача предназначена для существенного увеличения крутящего момента и, соответственно, уменьшения угловой скорости. Ведущим звеном является червяк. Червячная передача без смазки и вибрации обладает эффектом самоторможения и является необратимой: если приложить момент к ведомому звену (червячному колесу), из-за сил трения передача работать не будет. Передаточные отношения i червячной передачи закладываются в пределах от 8 до 100, а в некоторых приложениях — до 1000^[1].

Достоинства и недостатки

• Достоинства:
  • Плавность работы
  • Бесшумность
  • Большое передаточное отношение в одной паре
  • Самоторможение
  • Повышенная кинематическая точность
• Недостатки:
  • Сравнительно низкий КПД (целесообразно применять при мощностях не более 100 кВт)
  • Большие потери на трение (тепловыделение)
  • Повышенный износ и склонность к заеданию
  • Повышенные требования к точности сборки, необходимость регулировки
  • Необходимость специальных мер по интенсификации теплоотвода

Указанные недостатки обусловлены связанной с геометрией передачи невозможностью получения жидкостного трения^[3].

Классификация

Червяки различают по следующим признакам:

• по форме поверхности, на которой образуется резьба
  • Цилиндрические
  • Глобоидные
• по направлению линии витка
  • правые
  • левые
• по числу заходов резьбы
  • однозаходные
  • многозаходные
• по форме винтовой поверхности резьбы
  • с архимедовым профилем
  • с конволютным профилем
  • с эвольвентным профилем

Зубчатые колёса различают по следующим признакам:

• по профилю зуба
  • прямой — (контакт по точке, ненагруженные передачи)
  • вогнутый — «охватывающий» червяк (контакт по линии)
  • роликовый — зубы вырожденного сектора заменены на винтовой ролик
• по типу зубчатого колеса
  • полное колесо (полный оборот, непрерывное вращение)
  • зубчатый сектор (поворот сектора от одного крайнего положения до другого)
  • вырожденный сектор (в паре с глобоидным червяком — рабочая длина сектора меньше рабочей длины червяка)

Применение

Основная статья: Червячный редуктор

Червячная передача главным образом применяется в червячных редукторах.

Достаточно часто червячные передачи используются в системах регулировки и управления — самоторможение обеспечивает фиксацию положения, а большое передаточное отношение позволяет достичь высокой точности регулирования (управления) и(или) использовать низкомоментные двигатели.

Благодаря этим же характеристикам червячные передачи и червячные редукторы широко применяются в подъёмно-транспортных машинах и механизмах (например, лебёдках)

Часто в виде червячной пары изготавливаются механизмы натяжения струн (колковая механика) музыкальных инструментов, например гитары.^[4] В данном применении полезным оказывается эффект самоторможения (необратимость).

Примечания

1. ↑ ^{1 2} «Червячная передача» БСЭ
2. ↑ ^{1 2 3} Основы конструирования и детали машин. Курс ОКДМ / Лекционный курс / Червячные передачи. Глава 12 (не позже 2007). Проверено 27 октября 2008.
3. ↑ Скойбеда А. Т. и др. Детали машин и основы конструирования: Учебник. / Скойбеда А. Т., Кузьмин А. В., Макейчик Н. Н. Под общ. ред. А. Т. Скойбеды. — Мн.:Вышэйшая школа, 2000. — С. 336. — 584 с. — 3000 экз. — ISBN 985-06-0081-0
4. ↑ ГИТАРИЗМ.RU — Колки. Архивировано из первоисточника 18 октября 2012.

Литература

• Скойбеда А. Т. и др. Детали машин и основы конструирования: Учебник. / Скойбеда А. Т., Кузьмин А. В., Макейчик Н. Н. Под общ. ред. А. Т. Скойбеды. — Мн.:Вышэйшая школа, 2000. — С. 335—363. — 584 с. — 3000 экз. — ISBN 985-06-0081-0

Cм. также

• Механическая передача
• Зубчатое колесо
• Редуктор
• Мультипликатор
• Червячный редуктор
• Мотор-редуктор
• Циклоидальная передача

См. также

• Анимированное видео, поясняющее принцип работы червячной передачи

Червячная передача | это… Что такое Червячная передача?

Червячная самотормозящая передача в механизме управления воротами

Червя́чная переда́ча (зубчато-винтовая передача) — механическая передача, осуществляющаяся зацеплением червяка и сопряжённого с ним червячного колеса^[1].

Конструкция

Червяк представляет собой винт со специальной резьбой, в случае эвольвентного профиля колеса форма профиля резьбы близка к трапецеидальной^[2]. На практике^[2] применяются однозаходные, двухзаходные и четырёхзаходные червяки.

Червячное колесо представляет собой зубчатое колесо. В технологических целях червячное колесо, как правило^[2], изготовляют составленным из двух материалов: венец — из дорогого антифрикционного материала (например из бронзы), а сердечник — из более дешёвых и прочных сталей или чугунов.

Входной и выходной валы передачи скрещиваются, обычно (но не всегда) под прямым углом.

Функционирование

Передача предназначена для существенного увеличения крутящего момента и, соответственно, уменьшения угловой скорости. Ведущим звеном является червяк. Червячная передача без смазки и вибрации обладает эффектом самоторможения и является необратимой: если приложить момент к ведомому звену (червячному колесу), из-за сил трения передача работать не будет. Передаточные отношения i червячной передачи закладываются в пределах от 8 до 100, а в некоторых приложениях — до 1000^[1].

Достоинства и недостатки

• Достоинства:
  • Плавность работы
  • Бесшумность
  • Большое передаточное отношение в одной паре
  • Самоторможение
  • Повышенная кинематическая точность
• Недостатки:
  • Сравнительно низкий КПД (целесообразно применять при мощностях не более 100 кВт)
  • Большие потери на трение (тепловыделение)
  • Повышенный износ и склонность к заеданию
  • Повышенные требования к точности сборки, необходимость регулировки
  • Необходимость специальных мер по интенсификации теплоотвода

Указанные недостатки обусловлены связанной с геометрией передачи невозможностью получения жидкостного трения^[3].

Классификация

Червяки различают по следующим признакам:

• по форме поверхности, на которой образуется резьба
  • Цилиндрические
  • Глобоидные
• по направлению линии витка
  • правые
  • левые
• по числу заходов резьбы
  • однозаходные
  • многозаходные
• по форме винтовой поверхности резьбы
  • с архимедовым профилем
  • с конволютным профилем
  • с эвольвентным профилем

Зубчатые колёса различают по следующим признакам:

• по профилю зуба
  • прямой — (контакт по точке, ненагруженные передачи)
  • вогнутый — «охватывающий» червяк (контакт по линии)
  • роликовый — зубы вырожденного сектора заменены на винтовой ролик
• по типу зубчатого колеса
  • полное колесо (полный оборот, непрерывное вращение)
  • зубчатый сектор (поворот сектора от одного крайнего положения до другого)
  • вырожденный сектор (в паре с глобоидным червяком — рабочая длина сектора меньше рабочей длины червяка)

Применение

Основная статья: Червячный редуктор

Червячная передача главным образом применяется в червячных редукторах.

Достаточно часто червячные передачи используются в системах регулировки и управления — самоторможение обеспечивает фиксацию положения, а большое передаточное отношение позволяет достичь высокой точности регулирования (управления) и(или) использовать низкомоментные двигатели.

Благодаря этим же характеристикам червячные передачи и червячные редукторы широко применяются в подъёмно-транспортных машинах и механизмах (например, лебёдках)

Часто в виде червячной пары изготавливаются механизмы натяжения струн (колковая механика) музыкальных инструментов, например гитары.^[4] В данном применении полезным оказывается эффект самоторможения (необратимость).

Примечания

1. ↑ ^{1 2} «Червячная передача» БСЭ
2. ↑ ^{1 2 3} Основы конструирования и детали машин. Курс ОКДМ / Лекционный курс / Червячные передачи. Глава 12 (не позже 2007). Проверено 27 октября 2008.
3. ↑ Скойбеда А. Т. и др. Детали машин и основы конструирования: Учебник. / Скойбеда А. Т., Кузьмин А. В., Макейчик Н. Н. Под общ. ред. А. Т. Скойбеды. — Мн.:Вышэйшая школа, 2000. — С. 336. — 584 с. — 3000 экз. — ISBN 985-06-0081-0
4. ↑ ГИТАРИЗМ.RU — Колки. Архивировано из первоисточника 18 октября 2012.

Литература

• Скойбеда А. Т. и др. Детали машин и основы конструирования: Учебник. / Скойбеда А. Т., Кузьмин А. В., Макейчик Н. Н. Под общ. ред. А. Т. Скойбеды. — Мн.:Вышэйшая школа, 2000. — С. 335—363. — 584 с. — 3000 экз. — ISBN 985-06-0081-0

Cм. также

• Механическая передача
• Зубчатое колесо
• Редуктор
• Мультипликатор
• Червячный редуктор
• Мотор-редуктор
• Циклоидальная передача

См. также

• Анимированное видео, поясняющее принцип работы червячной передачи

Что это такое и где они используются?

Вы здесь: Главная / Часто задаваемые вопросы + основы / Червячные передачи: что это такое и где они используются?

26 октября 2017 г. By Danielle Collins Оставить комментарий

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

Червячные передачи состоят 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 диаметров двух компонентов.)

Червяк в червячном редукторе 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.

Рубрики: Часто задаваемые вопросы + основы, Рекомендуемые, Gears + Gearing

Все о червячных передачах — что это такое и как они работают

Червячные передачи — это компоненты силовой передачи, которые в основном используются в качестве передаточных редукторов для изменения направления вращения вала, а также для уменьшения скорости и увеличения крутящего момента между непараллельно вращающимися валами. Они используются на валах с непересекающимися перпендикулярными осями. Поскольку зубья зацепляющихся шестерен скользят мимо друг друга, червячные передачи неэффективны по сравнению с другими зубчатыми передачами, но они могут привести к значительному снижению скорости в очень компактных пространствах и, следовательно, имеют множество промышленных применений. По существу, червячные передачи можно разделить на одно- и двухконтурные, что описывает геометрию зацепления зубьев. Здесь описаны червячные передачи, а также обсуждение их работы и общих применений.

Цилиндрические червячные передачи

Основной формой червяка является эвольвентная рейка, с помощью которой образуются прямозубые зубчатые колеса. Зубья рейки имеют прямые стенки, но когда они используются для создания зубьев на заготовках шестерен, они создают знакомую изогнутую форму зуба эвольвентного прямозубого колеса. Эта зубчатая рейка по существу наматывается вокруг тела червяка. Сопряженное червячное колесо состоит из косозубых зубьев шестерни, нарезанных под углом, соответствующим углу зуба червяка. Истинная форма шпоры возникает только в центральной части колеса, поскольку зубья изгибаются, охватывая червяк. Зацепление аналогично действию зубчатой ​​рейки, за исключением того, что поступательное движение рейки заменено вращательным движением червяка. Кривизна зубьев колеса иногда описывается как «горбовидная».

Черви будут иметь от одного до четырех (или более) потоков или запусков. Каждая резьба входит в зацепление с зубом на червячном колесе, которое имеет гораздо больше зубьев и гораздо больший диаметр, чем червяк. Черви могут поворачиваться в любом направлении. Червячные колеса обычно имеют не менее 24 зубьев, а сумма витков червяка и зубьев колеса обычно должна быть больше 40. Червяки могут быть изготовлены непосредственно на валу или отдельно и надеты на вал позже.

Многие червячные редукторы теоретически являются самотормозящимися, то есть не могут иметь обратный привод от червячного колеса, что является преимуществом во многих случаях, например, при подъеме грузов. Если желательной характеристикой является обратный ход, геометрия червяка и колеса может быть адаптирована для его обеспечения (часто требуется несколько пусков).

Отношение скоростей червяка и колеса определяется отношением числа зубьев колеса к виткам червяка (а не их диаметрам).

Поскольку червяк изнашивается сравнительно больше, чем колесо, часто для каждого из них используются разные материалы, например червяк из закаленной стали, приводящий в движение бронзовое колесо. Также доступны пластиковые червячные колеса.

Одно- и двухконтурные червячные передачи

Обволакивание относится к способу, при котором зубья червячного колеса частично наматываются на червяк или зубья червяка частично наматываются на колесо. Это обеспечивает большую площадь контакта. В червячной передаче с одним огибающим цилиндрический червяк входит в зацепление с зубьями колеса с желобками.

Чтобы обеспечить еще большую контактную поверхность зуба, иногда сам червяк имеет форму песочных часов, чтобы соответствовать кривизне червячного колеса. Эта установка требует тщательного осевого позиционирования червяка. Червячные передачи с двойной оболочкой сложны в обработке и имеют меньше применений, чем червячные передачи с одной оболочкой. Достижения в области механической обработки сделали конструкции с двойной оболочкой более практичными, чем в прошлом.

Косозубые шестерни с перекрестными осями иногда называют червячными передачами без огибающей. Самолетный хомут, скорее всего, не имеет огибающей конструкции.

Приложения

Редукторы с червячной передачей обычно применяются в приводах ленточных конвейеров, поскольку лента движется сравнительно медленно по отношению к двигателю, что обуславливает необходимость редуктора с высоким передаточным числом. Сопротивление обратному движению через червячное колесо можно использовать для предотвращения реверсирования ленты при остановке конвейера. Другими распространенными областями применения являются приводы клапанов, домкраты и циркулярные пилы. Иногда они используются для индексации или в качестве точных приводов для телескопов и других инструментов.

Нагрев является проблемой червячных передач, так как движение, по сути, скользит, как гайка на винте. Для привода клапана рабочий цикл, вероятно, будет прерывистым, и тепло, вероятно, легко рассеивается между нечастыми операциями. Для привода конвейера с возможной непрерывной работой тепло играет большую роль в проектных расчетах. Кроме того, для червячных передач рекомендуются специальные смазки из-за высокого давления между зубьями, а также из-за возможности истирания червяка и колеса из разных материалов. Корпуса червячных передач часто снабжены охлаждающими ребрами для отвода тепла от масла. Можно добиться практически любой степени охлаждения, поэтому тепловые факторы для червячных передач следует учитывать, но не ограничивать. Обычно рекомендуется, чтобы температура масла не превышала 200 ° F, чтобы обеспечить эффективную работу любого червячного привода.

Обратное движение может иметь место, а может и не возникать, поскольку оно зависит не только от углов наклона спирали, но и от других менее поддающихся количественной оценке факторов, таких как трение и вибрация. Чтобы гарантировать, что это произойдет всегда или никогда не произойдет, разработчик червячного привода должен выбрать углы спирали, которые либо достаточно крутые, либо достаточно пологие, чтобы переопределить эти другие переменные. Продуманный дизайн часто предполагает включение резервного торможения с самоблокирующимся приводом, когда на карту поставлена ​​​​безопасность.

Червячные передачи доступны как в корпусе, так и в виде зубчатых передач. Некоторые агрегаты могут поставляться со встроенными серводвигателями или в многоскоростном исполнении.

Специальные прецизионные червяки и версии с нулевым люфтом доступны для применений, связанных с высокоточными редукторами. Высокоскоростные версии доступны у некоторых производителей.

Резюме

В этой статье представлено краткое обсуждение червячных передач и принципов их работы. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.