Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

Довольно большое распространение получил червячный редуктор. Он характеризуется определенными интересными характеристиками.

Цилиндрические одноступенчатые редукторы.

Оси валов таких редукторов могут быть расположены в плоскости, параллельной основанию корпуса редуктора (рис. 1); в наклонной плоскости (рис. 2); в плоскости, перпендикулярной к основанию корпуса редуктора: быстроходный вал находится или под тихоходным (рис. 3), или над тихоходным (рис. 4). Кроме того, оси валов могут быть перпендикулярны к основанию корпуса редуктора (рис. 5).

Цилиндрические одноступенчатые редукторы.

У редуктора могут быть два быстроходных вала и один тихоходный: рис. 6 оси всех валов расположены в одной плоскости, параллельной основанию корпуса; рис. 7 — оси быстроходных валов расположены выше оси тихоходного вала.

Если редуктор имеет один быстроходный вал, два тихоходных и промежуточное зубчатое колесо (рис. 8), то тихоходные валы вращаются в разные стороны.

5.1 Разборка редуктора и ознакомление с конструкцией
и назначением отдельных узлов

Разборка и сборка червячного редуктора, указанного преподавателем, достаточно сложная и ответственная операция, при этом часть деталей редуктора имеют значительную массу, поэтому редуктор находится в разобранном виде, что дает возможность сразу приступить к знакомству с конструкцией и назначением деталей и узлов редуктора (валы, крышки, регулировочные кольца, щуп масломера, сливная пробка и др.).

Устройство и принцип работы

Классический редуктор представлен сочетанием различных элементов, которые при взаимодействии обеспечивают передачу усилия. Принцип работы червячного редуктора связан с особенностями основного элемента, в качестве которого выступает червеобразный ведущий винт. Именно он определяет название устройства. Кроме этого, классический вариант исполнения представлен сочетанием следующих элементов:

  1. Шестерня имеет цилиндрическую форму, на поверхности которой есть зубья. Она получила весьма широкое распространение, находится в непосредственном соединении с червяком.
  2. Для крепления шестерни применяется вал. Он расположен под прямым углом относительно червяка.
  3. Все элементы расположены в корпусе, который часто изготавливается из чугуна. Для того чтобы можно было провести обслуживание корпус делается составным, нижняя часть выступает в качестве фиксирующего элемента.
  4. Соединение двух элементов корпуса и фиксация других деталей проводится при применении различных уплотнительных элементов. Их применение можно связать с тем, что в корпусе находится масло, которое разбрасывается на момент работы для обеспечения требуемого охлаждения и снижения степени износа.
  5. Вращение вала обеспечивается за счет установки подшипников самых различных типов. Этой детали уделяется довольно много внимания, так как на момент службы устройства именно они часто выходят из строя.

Кинематическая схема определяет возможность передач низкого крутящего момента с высокой скоростью вращения входного вала.

При этом на выходе происходит понижение количества оборотов и повышение усилия. Кроме этого, редуктора червячные технические характеристики могут иметь следующие:

  1. Выделяют тихоходные и быстроходные варианты исполнения. При этом в случае небольшой скорости вращения червяк устанавливается снизу, при большой – сверху. Тихоходный вал должен смазываться соответствующим образом, так как в противном случае он не прослужит долго.
  2. Если вращение основных деталей происходит при большой скорости, то масло должно подаваться под большим давлением. Низководная червячная пара может смазываться без давления при естественной циркуляции масла.

Скачать ГОСТ 27701-88

Сегодня корпус редуктора в большинстве случаев изготавливается при применении чугуна, так как этот материал выдерживает существенное воздействие окружающей среды. Передаточное число червячного редуктора зависит от размеров механизма. Чертеж устройства можно встретить в интернете, кроме этого его созданием занимается инженер с соответствующей подготовкой.

Устройство червячного редуктора

При выборе рассматриваемого механизма учитываются самые различные параметры, но передаточное отношение червячного редуктора можно считать наиболее важным параметром.

Область применения

Цилиндрические одноступенчатый редукторы используют при проектировании систем управления и средств автоматизации производственного процесса. Их применяют в медицинском оборудовании, следящих мини-приводахи т. д. Данные устройства приобретают, когда необходимо:

  • обеспечить непрерывную или интервальную (с очень короткими перерывами) работу оборудования;
  • поддерживать переменную или постоянную реверсивную нагрузку для одного направления;
  • обеспечивать вращение валов в разные стороны.

Наиболее распространенными считаются узкие горизонтальные одноступенчатые редукторы. Мощность совместимого с ними оборудования не может превышать 40 кВт. Опасно применять оборудования подобного типа в устройствах с частотой вала более 1800 оборотов/минуту и при запыленности воздуха более 10 мг на м3.

5.2 Определение геометрических параметров зацеплений
червячного редуктора

Для решения этой задачи необходимо провести ряд точных замеров с помощью штангенциркуля с точностью до 0,1 мм и вычислить параметры зацепления. Для определения параметров зацепления червячной пары необходимо определить количество витков (заходов) червяка z1 (число витков червяка (число заходов) можно определить, посмотрев на червяк с торца: сколько ниток резьбы начинается с торца винта, столько витков имеет червяк) и количество зубьев колеса z2 (принято относить индексы 1 и 2 соответственно к червяку и колесу), измерить диаметры вершин зубьев червяка и колеса da, осевой шаг червяка Р1,. межосевое расстояние аw, длину нарезанной части червяка b1 и ширину венца червячного колеса b2. Дополнительно необходимо измерить наружные диаметры подшипников D, внутренние диаметры подшипников d и ширину подшипников В, диаметры входного dв1 и выходного dв2 валов. Полученные результаты измерений необходимо внести в протокол измерений (таблица 1).

Таблица 1 – Протокол измерений

Параметры

Обозначение

Размерность

Результаты измерения

Червяк

Число витков

Шаг осевой

Длина нарезанной части

Диаметр вершин

z1

Р1

b1

da1

мм

мм

мм

Дополнительные параметры для червяка

Наружный диаметр подшипника

D

мм

Внутренний диаметр подшипника

d

мм

Ширина подшипника

В

мм

Диаметр входного вала

dв1

мм

Червячное

колесо

Число зубьев

Диаметр вершин Ширина венца

z2

da2

b2

мм

мм

Дополнительные параметры для колеса

Наружный диаметр подшипника

D

мм

Внутренний диаметр подшипника

d

мм

Ширина подшипника

В

мм

Диаметр выходного вала

dв2

мм

Общие

параметры

Межосевое расстояние

аw

мм

На рисунке 4 показаны основные геометрические параметры зацепления червячной пары.

Червяк

Червячные колеса

а)

б)

Рисунок 4 – Геометрические параметры червяка (а) и колеса (б)

Преимущества цилиндрических многоступенчатых редукторов

Четырехступенчатый редуктор характеризуется высоким показателем КПД. Именно цилиндрические зубчатые передачи отличаются одним из наиболее высоких показателей. Это обеспечивает данной категории приборов определенную энергетическую независимость. Вне зависимости от используемого передаточного отношения КПД зубчатой передачи, используемой в данном виде оборудования, обычно достигает 98%.

Цилиндрические редукторы отличаются повышенной нагрузочной способностью, так как вне зависимости от своих габаритов они способны транслировать большую мощность фактически без потерь.

Выходной вал редуктора характеризуется низким люфтом, за счет чего данный вид приборов отличается повышенной кинематической точностью в сравнении с червячными.

Высокий КПД передачи не позволяет прибору сильно нагреваться. Энергия не рассеивается, а почти полностью транслируется от источника к потребителю.

Четырехступенчатый редуктор работает без самоторможения. У прибора можно легко проверить выходной вал.

Этот вид приспособлений отличается уверенность функционирования в случае неравномерных нагрузок или частых пусков. Такая особенность говорит о разумности установки именно цилиндрических редукторов в составе измельчителей, дробилок, шредеров и иных разновидностей машин, которые характеризуются нагрузками на рабочие органы по типу пульсирующих.

Редуктор можно подобрать так, чтобы его передаточное отношение соответствовало требуемому значению. Это достигается за счет показателей вариативности зубчатых передач.

Особенности оборудования

Одноступенчатые редукторы цилиндрического вида могут быть горизонтальными либо вертикальными. Корпуса устройств могут быть литыми чугунными и алюминиевыми сварными. Последняя разновидность редко. Валы устанавливают на подшипники скольжения (при большой массе устройства) и качения. Общие черты у всех агрегатов будут одинаковы, но модели разных серий отличаются друг от друга положением осей и валов в пространстве.

Передаточное число агрегатов находится в промежутке от 1,6 до 6,3. Максимальная величина этой характеристики равна 12,5, но подобная техника встречается очень редко. На заводах часто используют агрегаты, имеющие передаточное число, равное 6. Механизмы пригодны для эксплуатации в условиях умеренного климата при монтаже на открытом воздухе или внутри помещения. Шестеренки агрегатов могут иметь косые, прямые, шевронные зубья.

Преимущества продукции «КранДеталь»

Механизмы одинаково хорошо подходят для применения в дровоколах, шредерах, мощных газоочистных и пылеулавливающих установках. Понижение шумности достигается за счёт тщательной прикатки колёс. Зубья плотно соединяются друг с другом, при движении не скрежещут, меньше изнашиваются. Для повышения прочности производитель подвергает движущиеся детали термообработке.

Преимущества механизмов от «КранДеталь»:

  • высокий КПД — до 98%;
  • большой диапазон передаточных чисел: от 2…6,3 для одноступенчатых до 31,5…200 для трёхступенчатых;
  • прочный некорродирующий корпус из чугуна или легированного алюминия, покрываемый краской;
  • малые шумность, нагрев во время работы;
  • долгий срок службы.

Описание конструкции

Четырехступенчатые цилиндрические редукторы представляют собой крупную группу редукторов, отличительной характеристикой которых является наличие зацеплений – цилиндрических зубчатых передач. Группу можно классифицировать по определенным признакам:

  • По промежутку между осями входного и выходного валов на соосные и приборы с параллельными валами. Соосные представляют собой редукторы, которые характеризуются меньшим расстоянием между входным и выходным валом в сравнении с межосевым расстоянием передач.
  • По способу монтажа редукторы бывают на фланце, на лапах или в насадном исполнении.

Как проводится техническое обслуживание прибора

На производстве технолог обязан принимать участие не только в организации производственного процесса, но и заниматься проверкой оборудования. Своевременная оценка состояния устройств поможет избежать затрат, связанных с простоем цехов. Техническое обслуживание цилиндрического одноступенчатого редукторавключает следующие мероприятия:

  1. Очистку наружных поверхностей устройства от пыли и других загрязнений. Нельзя допускать засорения дренажных отверстий, отдушин.
  2. Контроль уровня нагрузки и равномерности шума при работе изделия.
  3. Проверку затяжки всех креплений.
  4. Проверку уровня масла.
  5. Замену манжет и подшипников при необходимости.

В «Ф и Ф» вы сможете купить сборочный мотор редуктор. Специалисты компании помогут выбрать оборудование в соответствии с требованиями клиента. Со спецификацией оборудования можно ознакомиться, изучив документацию в карточках товаров. Цена устройства зависит от технических характеристик устройства (номинального крутящегося момента, допускаемой радиальной нагрузки, напряжения на выходных концах валов и т. д.).

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...