Червячное колесо
Червячное колесо является неотъемлемой частью червячной передачи. Она состоит из всего двух деталей – червячного колеса и червяка. Данную пару принято называть червячной парой, она имеет массу преимуществ, а так же не лишена недостатков.
Червячная пара
Механическая червячная пара была изобретена давно, и родилось это изобретение, благодаря усилиям знаменитого и всем известного учёного и философа Архимеда. Изобретённая им деталь – червяк, значительно изменила и усовершенствовало не только технику того времени, но и повлияло на ход истории.
Червячная пара состоит всего из двух деталей:
- Червяк;
- Червячное колесо;
Червяк – является фактически видоизменённой шестернёй, где зубья из параллельного сечения преобразованы в продольно-круговое, то есть в витки. Форма червяка стала образом шурупов, болтов, винтов. Червяк используется в промышленности, сельском хозяйстве и в быту. Всем известная мясорубка имеет червячный рабочий вал, который и обеспечивает непрерывное поступление продуктов к ножу с сеткой. Не все знают, что во многих мясорубках задействован ещё один червяк, который находится внутри, то есть в редукторе мясорубки. Правда, в редукторе червяк работает в червячной передаче, которая понижает обороты двигателя, при этом значительно повышая мощность на выходном валу.
Червячное колесо, естественно, не используется без червяка. Червячные колёса могут изготавливаться из металла, пластика, композитных материалов (стеклопластик, эбонит). Металлические червячные колёса могут быть составные, то есть рабочая поверхность с зубьями изготавливается из антифрикционного металла – бронзы, а само колесо из стали (чугуна, нержавеющей стали), алюминия, или из пластика. Так же, чтобы повысить механическую прочность зубцов червячного колеса и самого червяка, после нарезки их закаливают, это относится непосредственно к шестерням из стали.
Чтобы увеличить площадь зацепления зубцов на червячном колесе и червяке, зубцы делают вогнутыми. Так же для увеличения различных вариантов создания червячной пары, зубцы могут располагаться не параллельно оси червячного колеса, а под некоторым углом.
Достоинства червячных передач
Технологические особенности червячной пары позволяют делать редукторы с большим передаточным соотношением. При этом данная передача остаётся компактной и выдерживает большие нагрузки. Основные достоинства червячной пары (передачи):
- Высокое передаточное соотношение при использовании всего двух деталей. Оно может достигать 1:110, хотя такие передачи используются не так часто. Чтобы получить такое соотношение использую только цилиндрические устройства (шестерни), то для этого понадобится минимум передача из 3-х деталей (шестерён);
- Компактность редуктора на основе червячной пары, опять же, благодаря червяку;
- Высокая плавность хода, по сравнению с цилиндрическими системами;
- Низкий уровень шума червячной передачи основан на том, что червяк плавно скользит по зубцам, в отличие от цилиндрических шестерёнчатых передач;
- Червячная передача обладает так называемым эффектом самоторможения. Данное свойство приносит дополнительные положительные функции – отпадает необходимость использовать тормозное устройство. При этом червяк не даёт проворачиваться червячному колесу самостоятельно. Но это свойство может создавать дополнительные трудности, поэтому обязательно учитывается при создании механизмов на основе червячных пар.
Недостатки червячных пар
Естественно, множество механизмов, имея различные достоинства, не лишены многих недостатков. Червячная пара так же имеет некоторые недостатки, которые учитываются при создании редукционных систем и механизмов на её основе:
- Низкий процент КПД, образуется в результате высокого коэффициента трения червяка с зубчатым колесом. На КПД так же влияет высокое передаточное соотношение. В среднем КПД зубчатых передач равен около 55%. Чтобы его повысить, для зубчатого колеса и поверхности червяка используют материалы с низким коэффициентом трения – бронзу, закалённую сталь. В некоторых системах используют пластики на основе капрона (и другие современные модификации), они обладают не только низким коэффициентом трения, но значительно снижают уровень шума.
- Высокий нагрев редукторов на червячной паре. Опять же, всё из-за вездесущего трения. Поэтому для снижения трения используют специальные смазки, а так же дополнительное охлаждение, которое может производиться непосредственно подачей воздуха. Создание ребер охлаждения на корпусе редуктора, использование бронзовых червячных колёс – всё это делается для удаления излишков тепла и является отрицательной стороной червячной передачи.
- Червячные передачи можно использовать для передачи мощности не более 60 кВт, при повышении этого порога используют глобоидные передачи. Правда, такие системы редкость, но всё же встречаются в некоторых промышленных механизмах. При этом берут во внимание непосредственно конкретные условия эксплуатации, где учитываются сотни факторов механизма и условий его работы, а так же экономическую эффективность и целесообразность.
- Ещё один недостаток – это люфт выходного вала, который увеличивается при износе червячного колеса. Несмотря на это, на основе червячных систем создаются механизмы, которые используются в устройствах ЧПУ, роботизированных механизмах, и прецизионных устройствах.
Червячные пара в основном используются в самостоятельном исполнении, на её основе создаются различные классы редукторов. Несмотря на некоторые недостатки системы, в редукторах она используется как наиболее распространённая. По факту, червячные редукторы имеют больший износ и меньший ресурс эксплуатации, но это связанно не сколько от самой системы, а зависит непосредственно от режима эксплуатации. Использование редукторов на основе червячной пары имеет некоторые особенности, которые, как правило, указываются непосредственно в документах об их эксплуатации. При соблюдении описанных там правил, время работы червячных редукторов отвечает их гарантированным срокам.
Если у вас возникли вопросы или вы хотите узнать цены, обращайтесь в отдел сбыта по телефону:
+7 (4842) 75-10-21 (многоканальный)
или на e-mail:
Профессиональные сотрудники предоставят Вам дополнительную информацию и помогут оформить заявку.
Отправляя заявку я даю свое
