Червячные редукторы

Преимущества

• Червячные редукторы имеют небольшую стоимость и просты в эксплуатации.
• Червячные редукторы обеспечивают наибольшую точность для передаточных отношений.

  В червячной паре может возникать передаточное отношение 1-100 или даже выше. Такое отношение может получиться и при работе цилиндрического трехступенчатого редуктора. Но при таких же параметрах червячное соединение сделает работу редуктора более плавной и менее шумной. Обратите внимание на то, при увеличении передаточного отношения из-за трения червячного винта об колесо происходит снижение КПД.

• Червячные редукторы вырабатывают небольшое количество шума.

  Благодаря плавности работы червячной передачи, определяемой особенностями зацепления, вырабатывается низкий уровень шума. Это может быть преимуществом при установке в механизмах с высокими требованиями по уровню шума. Тем не менее, не стоит упускать из внимания шумы, производимые двигателями и механизмами, приводимыми в движение редуктором.

• Червячные редукторы имеют небольшие габариты.

  По сравнению с цилиндрическими редукторами, червячный привод намного компактнее. Так как входной и выходной валы находятся под прямым углом друг к другу и скрещиваются, конструкция привода требует меньше места для компановки.

• Червячные редукторы имеют функцию самоторможения.

  При угле винтовой линии червячного винта больше 3,5 градусов или передаточных числах более 35 проявляется отсутствие обратимости. Когда происходит остановка ведущего вала, провернуть ведомый вал невозможно. Это будет хорошим преимуществом для конструкций по типу подъемников, так как отсутствие обратимости позволит отказаться от дополнительных тормозных механизмов.

• Существуют червячные редукторы с полым выходным валом.

  Такие червячными редукторы называются насадными. Они получили такое название благодаря возможности устанавливать редуктор без использования дополнительных передач и соединительных муфт прямо на вал исполнительного механизма. Используя такие редукторы вместе с реактивными штангами или во фланцевом исполнении, можно уменьшить размер устройства и упростить его конструкцию.

• Червячные редукторы имеют хороший ресурс выработки.

  Такая конструкция редуктора дает ресурс эксплуатации в 10 тысяч часов.

Недостатки

• Червячные редукторы имеют ограниченный КПД

  КПД цилиндрических редукторов выше, чем у червячных. При повышении передаточного числа КПД снижается еще больше, что ведет к потерям энергии. В сравнении с другими типами передач, в червячной передаче возникает большая сила трения. К примеру, редуктор Ч-80 при передаче 1:80 выдает 58% КПД, остальная энергия рассеивается.

• Червячные редукторы имеют высокий параметр нагревания.

  Большое количество выделенной энергии в связи преобразуется в тепло. Для снижения нагрева устройства в крупных червячных редукторах устанавливаются вентиляторные крыльчатки. Для этой цели можно принудительно запускать циркуляцию масла в корпусе червячного редуктора.

• Червячные редукторы имеют функцию самоторможения.

  Это может быть недостатком в том случае, когда нужно провернуть выходной вал, не включая привод редуктора. Например, в закаточном устройстве нужно вручную поворачивать бобину с листовым материалом. В этом случае использовать червячный редуктор нерационально.

• Червячные редукторы ограничены по передаваемой мощности

  Ограничение по стандарту передаваемой мощности составляет 60 кВт, в основном распространены червячные редукторы с выдаваемой мощностью до 15 кВт. Есть червячные редукторы, выдающие мощность более 60 кВт – глобоидные редукторы, используемые в приводах подъемников и лифтов. Однако, это скорее исключение, и при высокой мощности предпочтительно использовать цилиндрический редуктор.

Принцип работы

Редуктор представляет собой корпус, под которым находятся валы, их подшипники, смазочные системы, зубчатые передачи и другие детали. Корпус помогает получать более высокий КПД, чем в конструкциях с открытыми передачами. Он помогает улучшить смазку и обеспечивает безопасность механизма.

Червячный редуктор преобразует высокую скорость вращения на входном валу в низкую скорость вращения выходного вала. При увеличении крутящего момента на выходном валу скорость вращения уменьшается в прямой пропорции.

Конструкция червячной передачи представляет собой винт с резьбой и зубчатое косозубое колесо. Винт червячной передачи (червяк) делает вращательное движение, которое производит поступательное движение витков резьбы, за которую зацепляются зубья колеса. Тем самым усилие передается от винта к колесу, их оси при этом составляют прямой угол.

Основные характеристики червячных редукторов

К главным характеристикам редукторов относится: количество ступеней, передаваемая мощность, частота вращения входного вала, частота вращения выходного вала, передаточное отношение, тип передач.

Типология червячных редукторов

По количеству передач цилиндрические редукторы делятся на одноступенчатые, двухступенчатые, трехступенчатые. Количество ступеней зависит от нужного передаточного отношения, для достижения большего показателя нужно больше ступеней.

Червячные винты в механизме редуктора различаются:

• по заходу резьбы (бывают однозаходными и многозаходными)
• по форме винта (глобоидные и цилиндрические)
• по профилю резьбы (с эволентным профилем, с архимедовым профилем, с конволютным профилем)

Зубчатые колеса различаются:

• по форме профиля зубцов (роликовый, вогнутый, прямой)
• по типу колеса (вырожденный сектор, зубчатый сектор, собственно колесо)