Колеса червячные в своей основе имеют оси валов в различных плоскостях. Деталь которая является ведущей, т.е. имеется в виду червяк, не имеет зубьев. А имеет резьбу, соответствующую с модулем резьбы шестерни. Задача червяка состоит в том чтобы вращать зубчатое колесо с помощью давления на него. Но в таком механизме как червячная передача КПД небольшое и нету понижающей передачи для ее увеличения. Поэтому такие узлы используют в подъемниках различного типа и т.п.
Конструкция
Название – червячная передача получила благодаря червяку который передает крутящий момент на саму шестерню. Червячная шестерня же имеет зуб с небольшим наклоном для того чтобы увеличить контакт между двумя деталями. Углы наклона могут варьироваться от 45 до 90 градусов. Чем больше нагрузка на механизм, тем меньше угол наклона зубьев.
При работе червяк как бы толкает шестерню и между ними создается большое трение и нагрев обеих деталей, поэтому смазка одно из самых важных моментов в работе червячной паре. Смазка охлаждает детали и обладает антифрикционным свойством. Червяк изготавливается исключительно из стали и подвергается обязательной термообработке для получения максимальной твердости и износостойкости. Поверхность должна быть гладкой и поэтому окончательной процедурой является шлифовка червячного вала.
Материал червячного зубчатого колеса
Шестерня или венец самой шестерни (место где нарезаются зубья) изготавливается из относительно мягкого материала, но менее подверженному трению, с высоким сопротивлением к износу. Для этих более подходит бронза, в редких случаях можно использовать латунь. В передачах где скорость вращения очень низкая используют чугун. Поскольку наиболее частым материалом при изготовлении шестерни используется бронза мы поговорим немного о ней.
Т.к. бронза является недешевым металлом по стоимости, тем более в сегодняшнее время, когда цены меняются и растут почти каждый день, полностью всю заготовку из бронзы делают до 160 диаметра. Более крупные детали для изготовления червячного колеса из бронзы точат исключительно венец, на котором будут нарезаться зубья. Остальная часть шестерни изготавливается из стали и путем нагревания, на горячую запрессовывается с венцом. Для исключения прокручивания используются штифты, вставляемые в насверленные отверстия сделанные между венцом и стальной втулкой. Только после запрессовки обеих частей и закрепления их штифтами заготовка обрабатывается в чистовой размер и потом уже нарезаются зубья.
Виды
Резьба на червячном валу обычно имеет правостороннюю резьбу, но в редких случаях встречается и левая. Обычно левая резьба используется в редукторах промышленного назначения импортного производства.
Есть два вида зацепления червяка:
- Цилиндрические
- Глобоидные
Если поверхность вогнутая, то деталь в зацеплении работает с большим количеством зубьев. При таком принципе работы возрастает КПД от вращения и соответственно и мощность передачи. Единственный минус если его так можно назвать, в сложном производстве таких деталей.
Плюсы и минусы
К плюсам работы червячной передачи можно отнести:
- Передаточное число которое варьируется от 8 до 100
- Тишину работы (при необходимом количестве смазки и правильном угле зубьев)
- Плавность работы данного узла
- Небольшие размеры механизма
Работа червяка и зубчатого колеса в паре возможна в единственном направлении. При попытке прокрутить в обратную сторону, происходит торможение. Используется в подъемных механизмах.
Основным минусом является дефицит мощности при большом трении. Данный процесс в конечном итоге приводит к износу обеих деталей. К минусом отнесем:
- Малое КПД
- Большое трение
- Быстрый износ деталей
- Заедание (при недостатке смазывающей жидкости)
- Трудоемкий процесс изготовления
- Требуется постоянный контроль работы и его регулировка
Подводя итог хочется сказать что при изготовлении данного механизма требуется большая точность и немалые финансовые затраты.
Металлообрабатывающее производство МеталлСервис возьмет на себя работу в изготовлении полного цикла требуемого для безупречной работы червячной передачи и ее настройку. Мы работаем в сфере услуг металлообработки и изготовлению деталей, запчастей, узлов и механизмов для различного оборудования и организаций, производств или частных фирм.
