Червячная передача — worm drive

Сфера применения редуктора

Этот механизм является незаменимым помощников в различных сферах деятельности человека. Обычно он применяется:

• в промышленности;
• в автомобильных коробках передач;
• в электрооборудовании и бытовой техники;
• в газодобывающей промышленности и многих других отраслях.

В промышленности этот механизм используется очень широко. В различных обрабатывающих станках он применяется как вращательная передающая деталь, повышающая скорость оборотов.

А вот в автомобильных коробках передач редуктор, наоборот, понижает частоту вращения двигателя. От того, насколько правильно отлажена его регулировка, зависит плавность и мягкость хода транспорта.

Это понижающее обороты устройство используется также в бытовой технике и электрооборудовании, имеющих электродвигатели. Это могут быть миксеры, стиральные машины, дрели, кухонные комбайны, болгарки.

Редукторы являются незаменимой частью вентиляционного оборудования, очистных сооружений, насосных систем. Они способствуют поддержанию оптимального давления газа в газопламенных установках.

Газодобывающая промышленность также не может обойтись без этого механизма. Транспортировка и хранение газов является довольно опасным процессом, поэтому используют редуктор, с помощью которого перекрывают доступ газа или открывают ему выход, регулируя напор.

Преимущества и недостатки

Среди основных преимуществ червячного редуктора выделяют следующие эксплуатационные характеристики:

• Увеличенное передаточное число механизма, которое может достигать 1 к 110 и даже более для спецмодификаций.
• Высокая плавность хода, отсутствие рывков при запуске электропривода.
• Малошумность редуктора, позволяющая использовать его даже в жилых помещениях.
• Эффект самоторможения, обеспечивающий остановку и фиксацию выходного вала в требуемом положении.

Отметим, что при соизмеримом передаточном числе и передаваемой мощности червячные редукторы имеют более компактные габариты. Благодаря этому могут использоваться в приводах установок, к которым предъявляются жесткие требования по размерам.

Но следует отметить и негативные моменты, обусловленные конструкцией червячного редуктора:

• Повышенное трение между рабочими элементами редуктора приводит к снижению КПД механизма.
• По этой же причине существенно увеличен и нагрев редукторов червячного типа.
• Увеличенный люфт выходного вала, который растет на протяжении всего периода эксплуатации. Это обусловило меньший рабочий ресурс механизма.
• Червячные редукторы целесообразно использовать только при передаваемой мощности не более 60 кВт. При этом большинство импортных модификаций имеют еще более жесткие ограничения в пределах 15 кВт.
• Не рекомендуется применять оборудование этого типа в механизмах, работающих в режиме с частыми пусками.

Обращаем внимание — из-за высоких значений сил трения механизм чувствителен к качеству и соблюдения периодичности смазки, качеству используемых смазочных материалов. Нарушение регламента техобслуживания приводит к повышению рабочей температуры механизма, снижению его надежности и сокращению общего рабочего ресурса

Приложения

В автомобилях начала 20-го века, до появления рулевого управления с гидроусилителем, из-за плоского или обдува одного из передних колес рулевой механизм тянулся в сторону с спущенная шина. Использование червячного винта уменьшило этот эффект. Дальнейшее развитие червячной передачи привело к шарикоподшипникам с рециркуляцией для уменьшения сил трения, которые передавали некоторую силу рулевого управления на колесо. Это помогает управлять автомобилем и снижает износ, который может затруднить точное рулевое управление.

Червячные передачи — это компактные средства существенного уменьшения скорости и увеличения крутящего момента. Малогабаритные электродвигатели, как правило, бывают высокоскоростными с низким крутящим моментом; добавление червячного привода увеличивает диапазон применений, для которых он может быть подходящим, особенно если учесть компактность червячного привода.

Червячные приводы используются в прессах, прокатных станах, конвейерной технике, машинах горнодобывающей промышленности, на рулях направления, и червячные пилы. Кроме того, фрезерные головки и поворотные столы позиционируются с помощью высокоточных дуплексных червячных приводов с регулируемым люфтом. Червячные передачи используются во многих приводах лифтов / лифтов и эскалаторов из-за их компактных размеров и нереверсивности передачи.

В эпоху парусных кораблей внедрение червячного привода для управления рулем направления было значительным достижением. До его внедрения руль направления управлялся канатным барабанным приводом. Бурное море могло приложить значительную силу к рулю, часто для управления судном требовалось несколько человек — некоторые приводы имели по два колеса большого диаметра, так что рулем могли управлять до четырех членов экипажа.

Червячные передачи использовались в некоторых автомобильных главных передачах задней оси (за исключением самого дифференциала ). Они воспользовались расположением шестерни либо на самом верху, либо на самом низу ведущей шестерни дифференциала. В 1910-е они были обычным явлением на грузовиках; Для получения максимального клиренса на грязной дороге червячная передача была размещена сверху. В 1920-е годы фирма Stutz использовала их на своих автомобилях; чтобы иметь нижний этаж, чем у конкурентов, редуктор располагался снизу. Примером примерно 1960 года был Peugeot 404. Червячная передача несет в себе дифференциал, который защищает автомобиль от отката. Эта способность в значительной степени потеряла популярность из-за более высоких, чем необходимо, коэффициентов уменьшения.

Более недавним исключением из этого правила является дифференциал Torsen, в котором используются червяки и планетарные червячные передачи вместо конической передачи обычных открытых дифференциалов. Дифференциалы Torsen наиболее широко используются в автомобилях HMMWV и некоторых коммерческих Hummer, а также в качестве центрального дифференциала в некоторых системах полного привода, таких как Audi ‘s quattro. Очень тяжелые грузовики, такие как те, которые используются для перевозки агрегатов, часто используют червячный дифференциал для повышения прочности. Червячный привод не так эффективен, как гипоидная передача, и такие грузовые автомобили неизменно имеют очень большой корпус дифференциала с соответствующим большим объемом трансмиссионного масла для поглощения и отвода тепла. создан.

Червячные приводы используются в качестве механизма настройки для многих музыкальных инструментов, включая гитары, контрабасы, мандолины, бузуки. и многие банджо (хотя в большинстве высококачественных банджо используются планетарные шестерни или фрикционные колышки). Устройство настройки червячного привода называется головкой машины.

Пластиковые червячные приводы часто используются на небольших электродвигателях с батарейным питанием для обеспечения выходной мощности с меньшей угловой скоростью (меньше оборотов в минуту), чем у двигателя., который лучше всего работает на довольно высокой скорости. Эта система привода мотор-червяк часто используется в игрушках и других небольших электрических устройствах.

Червячный привод используется на хомутах юбилейных или юбилейных. Червячная резьба стяжного винта входит в прорези на зажимной ленте.

Иногда червячная передача предназначена для работы в обратном направлении, в результате чего выходной вал вращается намного быстрее, чем входной. Примеры этого можно увидеть в некоторых центрифугах с ручным приводом или ветряном регуляторе в музыкальной шкатулке.

Редукторы Ч: особенности конструкции и технические характеристики

В основе редукторов типа Ч лежит червячная передача. Состоит она из двух элементов:

• червяка – винта с особой резьбой;
• червячного колеса с косыми зубьями.

Винт является ведущим звеном, а колесо – ведомым. Другое название червячной передачи – зубчато-винтовая. Для производства рабочего колеса используют два материала. Сердечник делают из прочной стали или чугуна, а венец – из бронзы.

Передаточное число, которое позволяет получить червячная передача, намного выше, чем у аналогичной зубчатой. Поэтому для оснащения большинства видов промышленного оборудования достаточно одноступенчатого червяного редуктора.

Все рабочие элементы редуктора Ч помещены в чугунный корпус. В верхней и нижней части корпуса предусмотрены лапы для монтажа. При эксплуатации в продолжительном режиме работы преобразователь нуждается в комплектации вентилятором. Его устанавливают на червячный вал с наружной стороны.

Технические характеристики редукторов Ч приводятся в паспорте. Преобразователи выпускаются в трех типоразмерах с межосевым расстоянием 100, 125 и 160 мм. Все типоразмеры преобразователя с подробным описанием технических характеристик представлены здесь. Диапазон передаточных чисел – от 8 до 80. Номинальный крутящий момент – от 360 до 2000 Нм. КПД редукторов Ч – от 377% до 81%.

Какие преимущества имеют редукторы с червячной передачей?

Современные червячные редукторы, в том числе и модели типа Ч, характеризуются рядом достоинств. Хотя и недостатков эти преобразователи тоже не лишены. Но обо всем по порядку.

Среди преимуществ червячных редукторов Ч стоит выделить:

• компактные габариты – упрощается процесс установки преобразователя, оборудование в сборе занимает меньше места;
• высокий уровень передаточных чисел при использовании всего одной ступени;
• тихая работа благодаря высокому уровню сцепления;
• плавный ход и торможение.

Что касается недостатков, то самый существенный из них – достаточно низкий уровень КПД. Возникающие в результате потери энергии приводят к сильному нагреву устройства во время работы. Из-за быстрого износа рабочих деталей при трении сокращается эксплуатационный срок преобразователя. В среднем он составляет около 10 000 часов.

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.

Конструкция

Червячная передача получила свое название по ведущей детали, передающей крутящий момент. Ведомая деталь имеет зуб с косой нарезкой. По ободу радиальное занижение поверхности. Это увеличивает линию контакта нити резьбы и зуба.

Оси вращение деталей располагаются под углом. Обычно это 90°, но может быть 45°. Применяется такое расположение деталей в сильно нагруженных тихоходных передачах, со скоростью движения точки на наружной поверхности менее 5 м/сек.

При взаимодействии передачи поверхность резьбы не толкает зубья в направлении вращения, а скользит по эвольвенте, как бы отодвигая ее. В результате возникает сильное трение и нагрев деталей в месте контакта.

Червячная пара должна хорошо смазываться, охлаждаться и обладать антифрикционными свойствами. Материал червяка изменять нельзя, он нарезается из хромистой стали и проходит закалку, шлифовку поверхности резьбы или шугаровку – обработку пластиной с малой глубиной реза. Инструмент скорее продавливает поверхность резьбы, чем режет ее. Создается на верхнем слое наклеп, упрочняющий рабочую поверхность, делающий ее гладкой.

Материал для венца

Венец зубчатого колеса выполняется из относительно мягкого материала с высоким сопротивлением стиранию. В основном применяются оловянные бронзы и латунь. Для низкоскоростных передач с ручным управлением можно делать венец из серого чугуна. В зависимости от скорости вращения зубчатый венец изготавливается из материала:

• 5 – 25 м/сек – оловянистые бронзы ОФ10-1, ОНФ;
• ≤ 5 м/сек – Бр.АЖ9-4, алюминиево-железистая бронза;
• ≤ 2 м/сек – венец может быть из чугуна.

Бронза стоит значительно дороже стали и мягче. Полностью из нее делаются детали, размеры которых в пределах 160 мм. Большие детали вытачиваются из стали и бронзовый на них только венец. Он нагорячо сажается на вал и закрепляется штифтами по линии соединения, чтобы венец не прокручивался. После остывания производится чистовая обработка колеса и нарезается зуб.

Расчет диаметра

Диаметр колеса рассчитывается по средней линии зуба – ширины зуба и впадины равны. Наружный, используемый для изготовления и расчетов радиус, определяется теоретически. После завершения обработки, он находится за пределами фактического обода колеса.

Скольжение происходит по линии делительного диаметра – середина зуба по высоте. Он рассчитывается по формуле:

где d2 — делительный диаметр шестерни; m – модуль; z2 – количество зубьев колеса.

Наружный радиус зуба имеет один центр с осью червяка.

Ширина зубчатого венца

Ширину венца червячного колеса определяют по числу витков винта по формуле:

где b2 – ширина венца; 0,315 и 0,355 – расчетный коэффициент; Z1 – количество заходов винтовой резьбы; a – межцентровое расстояние; aw – расстояние с учетом смещения червяка относительно зубчатого колеса.

Расстояние смещения определяет размер зазора между рабочими элементами деталей.

Левосторонний и правый червяк

Правосторонняя косозубая шестерня или правосторонний червяк — это зубчатая передача, в которой зубцы вращаются по часовой стрелке, когда они удаляются от наблюдателя, смотрящего вдоль оси. Обозначения, правая и левая, такие же, как в давно установившейся практике для винтовой резьбы, как внешней, так и внутренней. Две наружные косозубые шестерни, работающие на параллельных осях, должны находиться напротив друг друга. Внутренняя косозубая шестерня и шестерня должны принадлежать одной руке.

Левая косозубая шестерня или левосторонний червяк — это зубчатая передача, в которой зубья вращаются против часовой стрелки, когда они удаляются от наблюдателя, смотрящего вдоль оси.

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.

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.

Существующие типы типов редукторов

В зависимости от назначения и конструктивного исполнения червячные редукторы могут отличаться параметрами основных рабочих элементов:

• Червячный вал имеет одно-, двух- или четырехзаходную резьбу с различным шагом.
• Червячное колесо может располагаться над, под или сбоку от основного вала.

Именно от этих конструктивных особенностей и зависит передаточное число и габариты механизма.

Одноступенчатый червячный редуктор

Этот вид оборудования получил наибольшее распространение. Визуально одноступенчатый червячный редуктор можно определить по перпендикулярному расположению входного и выходного вала.

Отличается более простой конструкцией, обеспечивающей повышенную надежность механизма. Может работать в системах электропривода с постоянной или изменяющейся нагрузкой. Допускается реверсирование направления вращения рабочего вала. Могут иметь исполнение с валами на входе и выходе или с фланцами для подключения электродвигателя и обслуживаемого оборудования. КПД одноступенчатого червячного редуктора может достигать 70–80%.

Двухступенчатый червячный редуктор

Используется при необходимости существенного увеличения крутящего момента и снижения скорости вращения вала. Отличается повышенным передаточным числом. Оси входного и выходного валов этого механизма расположены параллельно.

По сути, представляют собой два одноступенчатых редуктора, размещенных в общем корпусе. Комбинация различных ступеней делает возможность повышения передаточного числа механизма до нескольких тысяч единиц. Чаще всего такие механизмы используются в установках, для которых важна высокая кинетическая точность работы.

Увеличение числа червячных пар приводит к уменьшению КПД механизма, который обычно не превышает 40–50%. Кроме того, установки этого класса подвержены перегреву при эксплуатации в режимах с повышенными нагрузками. Отметим и более сложное техническое обслуживание редуктора по сравнению с одноступенчатыми модификациями.

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.

2.2 Определение допускаемых напряжений при расчёте на выносливость

В червячной
паре менее прочным элементом является червячное колесо, прочность зубьев
которого определяет их контактную выносливость и износостойкость. Критерием
этой прочности является контактное напряжение. Витки червяка, изготовленного из
стали, значительно прочнее бронзовых или чугунных зубьев колеса, поэтому витки
червяка на прочность не рассчитывают.

Находим циклическую долговечность передачи

или N_Σ= 573ω₂L_h,

где п₂– частота вращения колеса, мин-1;

– угловая скорость колеса, с-1;

L_h– ресурс редуктора, ч.

N_Σ= 573.24,379.7500=104768752,5

Определяют допускаемые контактные напряжения (МПа) для зубьев
колес, изготовленных из оловянистых бронз, из условия обеспечения контактной
выносливости материала:

σ_HP= σ_HlimZ_N,

где  – предел
контактной выносливости поверхностей зубьев, определяемый по табл. 5.1 в
зависимости от материала, способа отливки и твердости поверхности витков
червяка;

Z_N– коэффициент долговечности:

Z_N= .

Значение Z_Nне должно превышать 1,15
для безоловянных бронз и латуней. Условие выполняется.

Для оловянистых бронз предельное значение напряжений определяют из
выражения:

σ_HP= 260.0,745=193,7

Задаются предварительным значением коэффициента
расчетной нагрузки К_н= 1,1–1,4. Меньшие значения
принимают для передач при постоянной нагрузке, большие – для высокоскоростных
передач и переменной нагрузки.

2.3
Определение допускаемых изгибающих напряжений _F, Н/мм2.

s_F = K_FL*(0,08_*s_в +0,25_*s_τ),

где K_FL –
коэффициент долговечности,

где N – число
циклов нагружения зубьев червячного колеса

K_FL =.

_F =0,596. (0,08.285+0,25.165)=38,1
Н/мм2

Значения _Нmax и _Fmax для II группы
материала:

Тепловой расчёт червячного редуктора

Поверхность
охлаждения корпуса редуктора определяется по зависимости:

, м2

где а_w в м.

Температура
масляной ванны в редукторе при естественной конвекции воздуха:

где N₁ – мощность на валу
червяка, кВт;

К_т=9¸17 – коэффициент
теплоотдачи (большие значения для хороших условий охлаждения), Вт/м2;

t_раб – температура корпуса
редуктора при установившемся режиме работы;

t=20°
– температура окружающего воздуха;

y=0,25¸0,3 – коэффициент,
учитывающий отвод тепла от корпуса в металлическую раму или плиту (при
установке редуктора на бетонном или кирпичном фундаменте y=0). Принимаем y=0,25;

_раб=95°С – максимально
допустимая температура нагрева масла в масляной ванне редуктора;

t_м < [t_м],
следовательно, редуктор специально охлаждать не надо.

13. Выбор
посадок и расчет полей допусков

Посадки
назначаем в соответствии с указаниями, данными в таблице [10,13/1]

Определяем
предельное отклонение, предельные размеры, допуск, предельные зазоры или
натяги, допуск посадки.

Посадка
червячного колеса на вал  Ø45 мм
по ГОСТ 25347–82

1.
Посадка
в системе отверстия, вид посадки с натягом.

2.
Номинальный
размер D
= 45 мм.

3.
Детали
соединения

отверстие. Ø45Н7,
квалитет 7

вал Ø45
р6, квалитет 6

Посадка
звёздочки цепной передачи на вал редуктора  Ø34 мм
по ГОСТ 25347–82

1.
Посадка
в системе отверстия, вид посадки переходная.

2.
Номинальный
размер D
= 35 мм.

3.
Детали
соединения

отверстие. Ø35Н7,
квалитет 7

вал Ø35
n6, квалитет 6

Посадка
бронзового венца на чугунный центр

Шейки валов
под подшипники выполняем с отклонением вала к6.

Отклонения
отверстий в корпусе под наружный кольца по Н7.

14. Сборка
и разборка редуктора

Перед
сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают
маслостойкой краской.

Сборку
производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов
валов:

на ведущий
вал насаживают мазеудерживающие кольца и подшипники, предварительно нагретые в
масле до 80–100 оС;

в ведомый вал
закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем
надевают распорную втулку, сальники и устанавливают шарикоподшипники,
предварительно нагретые в масле.

Сперва
вкладывают вал червяка, затем устанавливают вал с червячным колесом.

После этого
на ведомый вал надевают распорное кольцо, в подшивные камеры закладывают
пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических
прокладок для регулировки.

Проверяют
проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны
проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами.

Далее на
конец тихоходного вала в шпоночную канавку закладывают шпонку, устанавливают звёздочку
цепной передачи и закрепляют ее торцовым креплением; винт торцового крепления
стопорят специальной планкой.

Затем
ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой.

Контроль
масла осуществляется щупом с рисками максимального и минимального уровня масла.

Заливают в
корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из
технического картона; закрепляют крышку болтами.

Собранный
редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе,
устанавливаемой техническими условиями.

Разборка
редуктора проводится в обратной последовательности.

Список
используемых источников

1.
Детали
машин. Проектирование: учебное пособие \ Л.В. Курмаз, А.Т. Скойбеда –
2-е изд., испр. и доп. – Мн.: УП «Технопринт», 2002 – 202 с

2.
Курсовое
проектирование деталей машин: Учебное пособие./ С.А. Чернавский, К.Н. Боков
– 2-е изд. перераб. и дополн. – М., 1988 г. – 416 с.

3.
Гузенков П.Г. Детали
машин. М.:1986.

4.
Иванов М.Н. Детали
машин. М., 1984

5.
Шейнблит А.Е. Курсовое
проектирование деталей машин / А.Е. Шейнблит. – М., 1191. – 432 с.

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.

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.