Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

  • Планетарный редуктор: устройство, принцип работы, виды
  • Планетарный редуктор — Википедия
  • Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация
  • принцип работы, устройство, применение, типы
  • Редуктор в автомобиле, что это, зачем и для чего?
  • Червячный редуктор — Википедия
  • Одноступенчатый редуктор: схема и исполнение

Процедура механизации производственной и другой деятельности существенно повысила поставленные задачи. Довольно большое распространение получили механизмы, предназначенные для передачи вращения и распределения создаваемого усилия. Существует довольно большое количество различных редукторов, все они характеризуются своими определенными эксплуатационными характеристиками. Примером можно назвать планетарный редуктор, устройство которого имеет довольно большое количество различных особенностей. Рассмотрим подобный механизм подробнее.

Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

Устройство и принцип работы

Рассматриваемый механизм представлен классическим сочетанием шестерен с различным диаметром, которые обеспечивают передачу вращения с изменением числа оборотов и передаваемого усилия. Особенности механизма определяют возможность применения в самых различных отраслях. Обеспечить работу можно только в случае присоединения вращающего вала к ведомой части.

Рассматривая чертеж классического устройства, следует отметить, что оно состоит из следующих элементов:

  1. Основные элементы представлены зубчатыми и червячными парами.
  2. Для установки и фиксации основных деталей проводится установка центрирующих подшипников.
  3. Для смазывания трущихся деталей корпус заполняется специальным маслом. Исключить вероятность его вытекания можно за счет уплотнений.
  4. Сальники также являются важной частью конструкции.
  5. Корпус состоит из двух составных элементов, за счет которых есть возможность разобрать конструкция при обслуживании или ремонте.

Принцип работы планетарного редуктора предусматривает то, что смазывание основных деталей происходит за счет естественного разбрызгивания масла при работе устройства.

Схема классического устройства выглядит следующим образом:

  1. В качестве источника вращения устанавливается мотор.
  2. Другая часть представлена шестерней планетарного типа. Внутри расположены другие детали, крепление стакана редуктора к мотору проводится за счет фиксирующих элементов.
  3. Далее идет вал с подшипником.

Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

Защита конструкции обеспечивается за счет крышки редуктора. Его фиксация проводится за счет болтов. В целом можно сказать, что устройство достаточно сложное, поэтому провести его ремонт и обслуживание не всегда просто.

Принцип действия агрегата во многом зависит от кинематической схемы привода. Расчет передаточного отношения проводится при применении специальных формул, которые можно встретить в технической литературе.

Основная часть конструкции состоит из следующих деталей:

  1. Коронной шестерни.
  2. Планетарная или сателлиты.
  3. Водило и солнечная шестерня.

Принцип действия рассчитывается следующим образом:

  1. Солнечная шестерня расположена в центральной части конструкции. Зачастую именно ей передается основное вращение, для чего элемент имеет посадочное отверстие под вал.
  2. Центральный элемент постоянно находится в зацеплении с другими подобными шестернями, оси которых расположены по окружности.
  3. Сателлиты находятся в зацеплении с коронной шестерней, которая представлена зубчатым колесом большого диаметра с внутренним расположением основных деталей.
  1. Водило требуется для жесткой фиксации всех деталей относительно друг друга.

Стоит учитывать, что для работы механизма одна из частей должна быть зафиксирована относительно других. В зависимости от выбора ведомого или ведущего элемента зависит показатель передаточного числа. Рассчитать число достаточно сложно, от этого показателя также зависит удельная мощность.

Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

Конструктивные особенности рассматриваемого механизма определили то, что он может применяться для достижения самых различных целей.

Виды планетарных редукторов

Встречается довольно большое количество разновидностей понижающих редукторов. Классификация проводится также по количеству ступеней:

  1. Одноступенчатые.
  2. Многоступенчатые.

Первый вариант исполнения намного проще, характеризуется меньшими размерами и обеспечивает более широкие возможности по передаче крутящего момента. Создание нескольких ступеней определяет существенное увеличение размеров конструкции, а диапазон передаточных чисел уменьшается.

Также классификация проводится по показателю сложности планетарного редуктора. Выделяют два основных типа:

  1. Простые.
  2. Дифференциальные.

На сегодняшний день дифференциальный редуктор получил весьма широкое распространение, так как позволяет передавать вращение требуемым образом в конкретном случае.

Выделяют виды в зависимости от формы корпуса, а также применяемым внутри элементам. Классификация выглядит следующим образом:

  1. Волновые.
  2. Конические.
  3. Червячные.
  4. Цилиндрические или колесного типа.

Их применение позволяет передавать вращение между пересекающимися, перекрещивающимися и параллельными валами. Именно поэтому планетарный редуктор получил широкое распространение.

Двухступенчатые планетарные мотор-редукторы применяются в случае, когда нужно передавать вращение с различной частотой. Некоторые варианты исполнения изготавливаются по схеме 3к, планетарные редукторы большой мощности зачастую имеют крупный размер, а при изготовлении основных частей применяется закаленная сталь, характеризующаяся высокой устойчивостью к износу.

Применение

Сегодня электродвигатель с планетарным редуктором получили весьма широкое распространение, могут применяться в самых различных случаях. Область применения во многом зависит от конструктивных особенностей устройства и его характеристик. Выделяют следующие варианты исполнения:

  1. Цилиндрические. Это связано с тем, что конструктивные особенности позволяют обеспечить КПД около 95%. Назначение редуктора с планетарной передачей заключается в передаче достаточно большого усилия между параллельными и соосным валами. Передача вращения осуществляется за счет прямозубых, косозубых и шевронных колес. Коэффициент может варьировать в пределе от 1,5 до 600. Достоинством подобного варианта исполнения можно также назвать компактные размеры, а также высокую степень защиты от воздействия окружающей среды.
  2. Конические сегодня также встречаются довольно часто. Конструктивной особенностью можно назвать то, что шестерни имеют коническую форму. За счет подобной формы обеспечивается плавность сцепки, а также высокую степень устойчивости к нагрузкам. В алы в данном случае могут располагаться вертикально или горизонтально.
  3. Могут применяться и волновые устройства. Они характеризуются тем, что имеют гибкое промежуточное число. Основными конструктивными элементами можно назвать эксцентрики и кулачки, которые обеспечивают растяжение гибкого колеса. Подобный вариант исполнения характеризуется высоким передаточным числом, плавностью хода и повышенной степенью герметичности. Выделяют несколько различных разновидностей этого механизма, к примеру, могут применяться различные типы подшипников.

Несмотря на достаточно сложную конструкцию, она получила весьма широкое распространение. Примером можно назвать машиностроительную область, станкостроение и производство различных механизмов. Примером можно назвать автомобильную коробку передач, которая предназначена для передачи вращения и изменения предаваемого усилия или скорости.

Следует уделить довольно много внимания и подбору наиболее подходящего варианта исполнения. Если установленное устройство не будет обладать требуемыми свойствами, то есть вероятность выхода конструкции их строя при ее применении.

Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

Наиболее важными параметрами выбора можно назвать следующие показатели:

  1. Тип передачи, которая применяется для передачи вращения.
  2. Максимально допустимая осевая и консольная нагрузка. На момент эксплуатации редуктора нагрузка, возникающая на момент работы распределяется самым различным образом.
  3. Имеет значение и размер редуктора. Слишком большой показатель определяет отсутствие возможности установки в тех или иных условиях. Однако, нужно уделить внимание тому моменту, что увеличение мощности достигается исключительно за счет увеличения размеров устройства. Поэтому приходится подбирать более оптимальный вариант исполнения.
  4. Диапазон температур, при которых механизм может применяться. Тип применяемого материала при изготовлении корпуса и основных элементов определяет то, в каких условиях устройство может эксплуатироваться. Слишком высокая температура становится причиной повышения пластичности и снижения твердости поверхности, за счет чего есть вероятность деформации и износа изделия. Для обеспечения охлаждения проводится добавление масла. Не все варианты исполнения могут применяться для длительной работы, некоторые могут эксплуатироваться только периодически.
  5. Популярность производителя также имеет значение. Некоторые заводы характеризуются тем, что производят качественные и долговечные механизмы.

Все наиболее важные параметры указываются в инструкции по эксплуатации, что существенно упрощает процесс выбора подходящего варианта исполнения.

Достоинства и недостатки

Широкая область применения прежде всего связана с основными преимуществами механизма. Многие свойства такие же, как у цилиндрического варианта исполнения, так как в обоих случаях применяются шестерни. Преимущества следующие:

  1. Компактность. Многие модели характеризуются небольшими размерами, за счет чего упрощается установка. Небольшие габаритные размеры также позволяют создавать механизмы с небольшой массой. За счет этого существенно повышается эффективность рассматриваемого устройства.
  2. Сниженный уровень шума. Это свойство достигается за счет установки конических колес с косым зубом. За счет применения большого количества зубьев также обеспечивается точность хода основных элементов. Даже при большой нагрузке и скорости вращения основных элементов сильного гула не возникает, что и стало причиной широкого распространения планетарных редукторов.
  3. Малая нагрузка, оказываемая на опоры. Обычные редуктора характеризуются тем, что нагрузка оказывается на вал, который со временем может сорвать. Также нагрузка оказывает влияние на подшипники, повышая степень их износа. Со временем все приведенные выше причины приводят к необходимости выполнения обслуживания.
  4. Снижается нагрузка на зубья. Это достигается за счет ее равномерного распределения и большого количества задействованных зубьев. Часто встречается проблема, связанная с истиранием рабочей части зубьев. За счет этого они начинают не плотно прилегать друг к другу, последствия подобного явления заключается в повышенном износе и появлении шума.
  5. Обеспечивается равномерное разбрасывание масла на момент работы. Как и при функционировании любого другого редуктора, в рассматриваемом случае большое значение имеет степень смазки рабочей поверхности.
  6. Длительный эксплуатационный срок. Особенности расположения сателлитов приводит к взаимному компенсированию оказываемой силы.
  7. Повышенной передаточное отношение. Этот показатель считается основным. Передаточное соотношение может варьировать в достаточно большом диапазоне.

В целом можно сказать, что есть довольно большое количество причин, по которым применяется именно подобный механизм для передачи вращения.

КПД планетарного редуктора относительно невысокое, что можно назвать существенным недостатком подобного варианта исполнения.

Кроме этого, коэффициент полезного действия существенно падает при непосредственном использовании устройства, так как со временем оно изнашивается.

Кроме этого следует уделить внимание тому, что планетарный редуктор является сложной конструкцией, при изготовлении и установке которой возникают трудности.

Незначительное отклонение в размерах становится причиной уменьшения основных свойств, а также появления серьезных неисправностей.

Обслуживание и ремонт

Сложность рассматриваемого механизма определяет то, что возникает необходимость в своевременном обслуживании и проведении ремонта. Для начала уделим внимание тому, каким образом проводится расчет планетарного редуктора. Среди особенностей этого процесса отметим следующие моменты:

  1. Определяется требуемое число передаточных ступеней. Для этого применяются специальные формулы.
  2. Определяется число зубьев и расчет сателлитов. Зубчатые колеса могут иметь самое различное число зубьев. В рассматриваемом случае их число довольно много, что является определяющим фактором.
  3. Уделяется внимание выбору наиболее подходящего материала, так как от его свойств зависят и основные эксплуатационные характеристики устройства.
  4. Определяется показатель межосевого расстояния.
  5. Делается проверочный расчет. Он позволяет исключить вероятность допущения ошибок на первоначальном этапе проектирования.
  6. Выбираются подшипники. Они предназначены для обеспечения плавного вращения основных элементов. При выборе подшипника уделяется внимание тому, на какую нагрузку они рассчитаны. Кроме этого, не рекомендуется использовать этот элемент без смазки, так как это приводит к существенному износу.
  7. Определяется оптимальная толщина колеса. Слишком большой показатель становится причиной увеличения веса конструкции, а также расходов.
  8. Проводится вычисление того, где именно должны быть расположены оси шестерен. Это проводится с учетом размеров зубчатых колес и некоторых других моментов. Как правило, в качестве основы применяется чертеж, который можно скачать из интернета. Самостоятельно разработать проект по изготовления планетарного редуктора достаточно сложно, так как нужно обладать навыками инженера для проведения соответствующих расчетов и проектирования.
Читайте также:  Нормально открытый клапан: конструкция, принцип работы, неполадки

Изготовить самостоятельно рассматриваемую конструкцию достаточно сложно, как и провести ремонт планетарных редукторов. Среди особенностей этой процедуры отметим следующее:

  1. Процедура достаточно сложна, так как механизм состоит из большого количества различных элементов. Примером можно назвать то, что сразу после разбора все иголки могут высыпаться практически моментально.
  2. Многие специалисты рекомендуют доверять рассматриваемую работу исключительно профессионалам, так как допущенные ошибки становятся причиной быстрого износа и выхода из строя механизма.
  3. Ремонт зачастую предусматривает замену шестерен, которые со временем изнашиваются. Примером можно истирание зубьев, изменение размеров посадочного гнезда и многие другие дефекты. Самостоятельно изготовить подобные изделия практически невозможно, так как для этого требуется специальное оборудование.

Чаще всего обслуживание предусматривает добавление масла. Смазка планетарного редуктора позволяет существенно продлить срок службы конструкции, так как соприкосновение и трение металла становится причиной его истирания.

Рекомендуется смазывать механизм периодически, так как масло выступает еще в качестве охлаждения. В продаже встречаются специальные смазывающие вещества, которые характеризуются определенными эксплуатационными качествами.

Сегодня ремонтом редукторов занимаются компании, которые специализируются на предоставлении соответствующих услуг.

Признаком того, что механизм начинает выходить из строя становится появление сильного шума, вибрации, рывков, нагрев и многое другое.

Со временем процесс износа существенно ускоряется, так как металл, находящийся в масле попадает в зацепление шестерен. В большинстве случаев ремонт предусматривает замену всех элементов на новые.

Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

В заключение отметим, что планетарный редуктор характеризуется весьма привлекательными свойствами. Примером можно назвать отсутствие большого количества крепежных элементов, а также равномерное распространение нагрузки. Как ранее было отмечено, редуктор применяется при создании различных узлов транспортных средств.

Источник: https://akcelerat.ru/ustrojstv-2/reduktor-ustrojstvo-reduktor-i-vse-chto-nuzhno-o-nem-znat-opisanievidyfotovideo.html

Червячный редуктор: описание.виды.принцип работы,ремонт,фото,видео

Червячный редуктор нередко считается важною деталью не только в сфере производства автомобилей.

Червячная передача считается важной деталью везде, где требуется увеличить крутящий момент и уменьшить количество вращений привода.

Такой механизм используется для привода ворот, подъемников, станков для обработки металлов, дерева и других подобных устройств. Практически каждый человек видел червячный редуктор, иногда даже не подозревая об этом.

Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

Из-за своих небольших размеров чаще всего червяная передача применяется в производстве автомобилей. Каждый преобразователь имеет свое передаточное число. Такое число зачастую указывается на упаковке прибора, либо на самом корпусе.

Достоинства и недостатки

Червячная передача в силу своих конструктивных особенностей имеет как достоинства, так и недостатки.

Из достоинств стоит отметить плавность хода, эффект самоторможения, низкий уровень шума, большое передаточное отношение с использованием всего двух деталей.

Из недостатков следует обратить внимание на сравнительно низкий КПД, повышенный износ, заедание, большое тепловыделение вследствие сил трения.

Низкий КПД обуславливает применение подобных механизмов при передаче относительно небольших мощностей до 100 кВт.

Для предотвращения скорого износа и заедания необходимо соблюдать требования к точности сборки и регулировать механизмы. Высокое тепловыделение требует специальных установок для отвода лишнего тепла.

Различие редукторов в основном сводится к различиям червяков и зубчатых колес, из которых собран данный червячный редуктор.

Червяки разделяются на типы по следующим признакам:

  • по количеству заходов резьбы: однозаходные, многозаходные
  • по направлению нарезки резьбы: правые, левые
  • по форме винта, на котором нарезана резьба: цилиндрические, глобоидные
  • по форме профиля резьбы: с конволютным профилем, с архимедовым профилем, с эвольвентным профилем
  • Зубчатые колёса разделяются на типы по следующим признакам:
  • по типу колеса: собственно колесо, зубчатый сектор, вырожденный сектор
  • по профилю зубьев: прямой, вогнутый, роликовый (вместо зубьев используется вращающийся ролик)Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация
     

Червячные редукторы со встроенным двигателем называются червячными мотор-редукторами. В редукторах чаще всего двигательный вал располагается под прямым углом к движимому. Компоновка червячного редуктора выбирается исходя из конкретных требований к устройствам.

Двигатель может располагаться как сверху приводимого в движение колеса, так и снизу и сбоку. При боковом расположении двигатель устанавливается вертикально.

Вследствие вертикального расположения усложняется процесс смазки подшипников вала, а также чистки внешних элементов.

Для увеличения передаточного числа используются разные технологии, но наиболее эффективной является применение большего числа ступеней.

Для смягчения сил трения и повышения сопротивления заеданию применяются специальные вязкие смазочные составы или масла.

При низких скоростях вращения смазка осуществляется при помощи специальных ванночек с маслом либо использованием специальных устройств, разбрызгивающих смазку в места повышенного трения.

Для червячных редукторов, скорость вращения которых высока применение ванночек нецелесообразно, и применяется принудительная смазка охлаждёнными смазочными материалами.

Основные преимущества редуктора червячного перед зубчатыми передачами заключаются в том, что начальный контакт звеньев происходит не в точке, а по линии. Также входной и выходной валы могут скрещиваться под разными углами, но чаще всего этот угол составляет 90 градусов. Также червячная передача занимает гораздо меньше места, чем зубчатая при одинаковом большом передаточном отношении.

Помимо червячного редуктора червячная передача также применяется в системах регулирования и управления различными устройствами.

Благодаря самоторможению обеспечивается точная фиксация положения, а большое передаточное отношение (до 1000) позволяет наиболее точно отрегулировать положение, либо использовать маломощные двигатели.

Также червячные передачи и червячные редукторы отлично подходят для установки в качестве механизма передачи в подъёмные и лебёдочные механизмы благодаря своим конструктивным особенностям.

Некоторые технические характеристики промышленно производимых и широко распространённых червячных редукторов.

Самыми распространёнными являются одноступенчатые мотор-редукторы.

Тип Передаточное число Частота вращения выходного вала об/мин Номинальный крутящий момент на выходном валу Нм
редуктор мотор-редуктор
Ч-20 МЧ-20 5 — 50 28 — 300 4
Ч-25 МЧ-25 6
Ч-31,5 МЧ-31,5 8
2Ч-40 МЧ-40  5 — 80 9,37 — 300 28 — 37
Ч-50 МЧ-50 50 — 70
1Ч-63, 2Ч-63 МЧ-63 5 — 80 7,5 — 300 95 — 135
1Ч-80, 2Ч-80, Ч-80 МЧ-80 150 — 280
Ч-100 МЧ-100 315 — 570
Ч-125 МЧ-125 615 — 1000
Ч-160 МЧ-160 1100 — 1900
Ч-200 МЧ-200 1600 — 3100
Ч-250 МЧ-250 2700 — 5700
Ч-320 МЧ-320 4400 — 10000
Ч-400 МЧ-400 6500 — 19000
Ч-500 МЧ-500 8200 — 33000
РЧН-180 МРЧН-180 12,5 — 50 20 — 90 1300 — 1800
РЧП-300 МРЧП-300 16, 25, 50 20 — 40 4200

Виды червячных редукторов

Червячные редукторы могут существенно отличаться в зависимости от области применения механизма.

Основные отличия, которые могут использоваться в конструкции:

  • Разное число заходов;
  • Материал детали;
  • Направление резьбы;
  • Профиль резьбы;
  • Типами применяемого винта.

Данные отличия могут присутствовать в различных сочетаниях. Какие виды червячных редукторов использовать решает инженер на стадии проектирования и разработки устройств и механизмов, использующих такие типы передачи крутящего момента.

Проектирование червячного редуктора

Смастерить червячный редуктор своими руками практически невозможно.  Расчёт червячного механизма должен осуществляться квалифицированным специалистом.

Когда чертёж будет сделан, все детали по нему изготавливаются только из материалов надлежащего качества, иначе зубчатый механизм может выйти из строя после непродолжительной работы. Сборка червячного редуктора, также должна осуществляться опытным мастером.

Несоблюдение этого правила может значительно снизить эксплуатационный ресурс детали, ведь кроме правильной установки валов, понадобится тщательная регулировка червячного механизма.

Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

Принцип работы

Основой всего передаточного механизма является червеобразный ведущий винт, в «честь» которого данные типы редукторов и получили своё название. Червячный винт взаимодействует с шестерней, осевой вал которой расположен под прямым углом.

В результате такой сцепки происходит трансформация высокой скорости вращения входного вала с низким крутящим моментом, на вращение выходного вала с небольшой частотой, но значительно большим усилием. Компоновка червячного редуктора может быть различной.

Если вал червячного редуктора вращается со скоростью ниже 5 м/с, то червяк располагается снизу, если скорость выше — то устанавливается редуктор с верхним червяком.

Большинство механизмов этого типа используются с одной передаточной ступенью, но иногда для регулирования соотношения может применяться двухступенчатый червячный редуктор.

Если скорость вращения вала более 10 м/с подшипники и гипоидные передачи должны смазываться под давлением. Если мотор тихоходный, то достаточно естественной циркуляции масла при вращении передачи.

Масло для червячных редукторов должно быть высокой вязкости, иначе процесс износа наиболее нагруженных частей редуктора значительно ускорится.

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.

Читайте также:  Как и чем склеить пластмассу намертво в домашних условиях

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.

Ремонт редуктора

Несложный ремонт червячного редуктора можно осуществить собственными силами. Если мотор и привод объединены в одном корпусе, то следует аккуратно разобрать механизм.

Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

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.

В заключении

Прочитав эту статью, можно узнать о том, какие редукторы лучше, как за ними правильно ухаживать.

Подробно описаны сальники и то, для чего сальники необходимы в системе, их характеристики, тепловые процессы, происходящие в корпусе, каждая классификация червячных передач, преимущества и недостатки каждой из них.

Источник: https://seite1.ru/zapchasti/chervyachnyj-reduktor-opisanie-vidy-princip-rabotyremontfotovideo/.html

Червячный редуктор — что это? Принцип работы и ключевые особенности

Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация                     Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация                    Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

Слово «редуктор» происходит от английского “reduce”, означающего «уменьшать» или «снижать». Таким образом, любой редуктор предназначен для уменьшения некоего параметра. Устройства, использующие принцип червячной передачи, уменьшают  угловую скорость, за счет этого существенно увеличивая крутящий момент.

Что такое «червяк», или общие принципы работы

Червячная передача и построенные на этом принципе механические устройства-редукторы названы так из-за того, что основной их элемент — цилиндрический вал с глубокой трапецеидальной резьбой — внешне похож на червяка.

Функционально червячная передача — один из видов механической передачи. Принцип ее работы заключается в следующем: червяк, или вал с резьбой, механически сопряжен с зубчатым колесом так, что вращение вала автоматически приводит к вращению колеса.

За счет того, что вал обычно обладает небольшим диаметром, но крутится с высокой скоростью, он передает колесу (диаметр которого в несколько раз больше, чем у вала) значительно увеличенный крутящий момент, но при этом в обратной пропорции падает скорость вращения вала на выходе.

Такая система, заключенная в герметичный корпус, заполненный специальным вязким маслом (в некоторых случаях может присутствовать еще и система охлаждения), и называется редуктором. Устройство, входной вал которого напрямую соединен с двигателем (например, электрическим), именуется мотор-редуктором.

Особенности червячных редукторов

Основная особенность таких редукторов — необратимость передачи. Это означает, что, вращая зубчатое колесо, заставить прокручиваться червяк невозможно.

Благодаря действию сил трения возникает эффект самоторможения — система самостопорится.

Это правило работает для большинства червячных редукторов, хотя в некоторых из них передаточное число может быть подобрано так, что эффект необратимости нивелируется или снижается. Но такие системы являются редкостью.

Обратите внимание: эффект необратимости — самостопор — в разных случаях может являться как достоинством, так и недостатком. Например, это выгодное техническое решение для лебедки или иного погрузочного блока — оно не позволяет устройству раскручиваться самостоятельно.

К числу следующих особенностей червячных редукторов можно отнести:

  1. Очень большой диапазон передаточных значений — от 8 до 100. Для особых целей конструируются редукторы с передаточным числом до 1000.
  2. Передаточное число зависит от количества индивидуальных каналов резьбы на червяке. Большинство редукторов с небольшим передаточным числом — однопроходные, с числом выше 10 — двухпроходные или четырехпроходные. Последние конструктивно самые сложные.
  3. Большая нагрузка на зубчатое колесо приводит к необходимости делать его композитным. В лучших редукторах, к примеру, STM и GSM производства ARS (Италия) сердечник колеса производится из твердой стали или чугуна, а венец — верхняя часть с зубьями — из специального антифрикционного материала, обладающего заниженным коэффициентом трения.
  4. Различный угол скрещивания входного и входного валов (чаще всего — 90 градусов).
  5. Расположение червяка и колеса относительно друг друга. Существует большое разнообразие компоновочных схем, особенно для наиболее простых однопроходных редукторов. Червяк может располагаться над колесом, под колесом, горизонтально или вертикально сбоку.
  6. Система смазки. Из-за особенностей механизма червячные редукторы более требовательны к смазке, чем другие системы зубчатой передачи.

Обратите внимание: боковое расположение червяка может затруднять смазку подшипников.

Схема компоновки диктуется конструктивными особенностями механизма, в составе которого будет применяться редуктор. Так, например, если скорость вращения червяка составляет менее 5 м/с, то может применяться нижнее расположение червяка, если свыше 5 м/с, то рекомендуется верхнее.

Система смазки редуктора

Основной «враг» редуктора с червячной передачей — сила трения. Благодаря трению обеспечивается эффект самостопорения, теряется значительная часть полезной мощности, а также с течением времени выходят из строя зубцы на зубчатом колесе.

Бороться с трением призвана система смазки. Ее наличие и функциональность — один из основных факторов, отличающих качественные (а значит — долговечные) редукторы. Хорошим пример служат системы от итальянской компании ARS.

Для редукторов из разных модельных рядов этой компании разработано специальное машинное масло (при работе в соответствующих условиях — не требующее замены), которое заливается в корпус редуктора в заводских условиях в оптимальном количестве.

Фактически система смазки может быть реализована разными способами. Все зависит от скорости вращения червяка. Общее требование — применение масла повышенной вязкости.

Так, например, в одноступенчатых редукторах, имеющих скорость скольжения до 10 м/с, червяк и точка сопряжения с колесом либо находятся в масляной ванне (при нижнем расположении), либо на червячном валу расположены крыльчатки — масляные разбрызгиватели, которые «зачерпывают» масло из нижней части редуктора и орошают им червяк и колесо. Такая схема характерна для малоскоростных редукторов с верхним расположением червячного вала.

Мощные редукторы со скоростью скольжения свыше 10 м/с снабжаются принудительной системой смазки, которую обеспечивают масляный насос и фильтр.

Достоинства и недостатки

Подобно любым механизмам, червячные редукторы имеют ряд преимуществ, но также и некоторое количество недостатков, вызванных типом их конструкции.

К их преимуществам относятся:

  • большое передаточное число, что позволяет использовать маломощные двигатели;
  • компактность (по сравнению с, например, зубчатыми редукторами);
  • высокая кинематическая точность;
  • плавность хода;
  • низкий уровень шума;
  • начальный контакт звеньев — по линии, а не по точке.

Основными недостатками являются:

  • повышенная склонность к износу, заеданию, ломке зубьев и т. п. из-за сил трения;
  • не самый высокий КПД;
  • потери энергии на трение;
  • выделение тепла при работе (отсюда — необходимость в системе теплоотвода или охлаждения);
  • необходимостью очень точного расчета конструкции, сборки и регулировки, а также компенсации усилий, передаваемых на червячный вал.

Области применения и стоимость

Область применения червячных редукторов и мотор-редукторов очень широка — от различных промышленных объектов до ручных лебедок. Даже рулевое управление автомобиля смонтировано на червячной передаче особого — глобоидного — типа. Она отличается тем, что вал имеет специфическую вогнутую форму, радиус изгиба которой совпадает с радиусом изгиба колеса.

Проще сказать, в какой области червячные редукторы не применяются. Из-за перечисленных выше недостатков, которые определяются конструктивными особенностями, такие редукторы редко используют в паре с мощными, свыше 100 кВт, двигателями — это нецелесообразно с технической точки зрения.

Так, можно перечислить следующие области, в которых наиболее часто встречается этот тип техники:

  1. Различные транспортеры — лифты, элеваторы, эскалаторы.
  2. Электрические ворота и двери.
  3. Насосы.
  4. Строительная техника.
  5. Машиностроение.
  6. Пищевая промышленность, т. д.

Червячный редуктор — универсальное устройство, которое можно встретить в составе практически любого технически сложного агрегата или комплекса, от легкового автомобиля до комплекта оборудования завода.

Стоимость этих устройств зависит от качества используемых материалов, точности сборки, его технических характеристик (крутящий момент на выходе, масса, передаточное число и т. д.

), от наличия или отсутствия в комплекте электродвигателя и других параметров.

Минимальный ценовой порог на редукторы малых размеров начинается от 5 тысяч рублей, максимальный — несколько десятков тысяч на сверхмощные устройства.

Обратите внимание: редуктор — не тот элемент, на котором можно экономить. Он постоянно трудится под большой нагрузкой, испытывая холод, жару, воздействие вибраций и других негативных факторов, поэтому материалы, из которых он сделан, и общее качество выполнения имеют решающее значение.

Ремонтировать редукторы сложно, а в некоторых случаях и вовсе невозможно. Сэкономленные на дешевом устройстве 2-3 тысячи могут обернуться миллионными потерями, если по его вине встанет, к примеру, конвейерная линия.

Читайте также:  Орбитальная эксцентриковая шлифмашина: виды и назначение

Обратите внимание на редукторы модельных линий STM и GSM от производителя ARS из Италии — они отличаются наилучшим качеством материалов и сборки при адекватной стоимости.

Расчеты для лучшего выбора

Прежде чем приобретать такое устройство, необходимости провести предварительные расчеты, включающие в себя точное определение класса механизма, требуемого вам передаточного числа, мощности и типа мотора, с которым он будет работать, массы, места установки (от него зависит выбранное компоновочное решение), и т. д. Расчеты следует доверять профессиональным конструкторам, т. к. от этого зависит, проработает ли редуктор весь положенный срок — для червячного он составляет 7 лет — или выйдет из строя через день от непомерной нагрузки.

В общем виде алгоритм таков:

  1. Выбор конструктивного типа редуктора.
  2. Определение требуемого передаточного числа.
  3. Определение количества ступеней.
  4. Определение массы и габаритов.
  5. Определение максимального времени работы в сутки (постоянно, периодично и т. п.).

Также стоит обратить внимание на климатическую зону, для работы в которой исполняется устройство.

Источник: https://www.ttaars.ru/about/stati/chervyachnyy-reduktor-/

Принцип работы червячного редуктора

Принцип работы червячного редуктора заключается в характерном сцеплении зубьев вала и колеса. Червяком называют винт с нарезанной резьбой, профиль которой близок к трапецеидальной.

А червячное колесо имеет косые зубья со специальным профилем.

Во время вращения червяка происходит перемещение витков его резьбы вдоль оси, в результате чего зубья червячного колеса продвигаются в этом же направлении.

Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

Ось червячного колеса и ось червяка скрещены под углом 90˚, а расстояние между ними определяет размер редуктора. Маркировка Ч-80 означает одноступенчатый тип редуктора с расстоянием между осями 80 мм.

Преимущества

  • Основное преимущество этого вида конструкции — компактность и, соответственно, экономия места в машине в сравнении с другими видами (например, с цилиндрическим);
  • Передаточное число может достигать 1: 110. Такой показатель в других типах может быть достигнут только с использованием как минимум трех ступеней;
  • Особенности зацепления позволяют работать с минимальным уровнем шума, что обусловливает применение редуктора в машинах, где необходима бесшумность;
  • В сравнении с другими конструкциями червячное устройство работает наиболее плавно;
  • Устройство редуктора обеспечивает ему ценное свойство — «самоторможение» (отсутствие обратимости). Когда отсутствует движение ведущего вала, происходит притормаживание ведомого, причем провернуть его невозможно. Действие этого фактора начинается, когда передаточное число достигает 35 и превышает его.

Недостатки

  • Принцип работы червячного редуктора не позволяет получить высокий КПД. Потери энергии из-за трения скольжения, возникающего при сцеплении зубьев, достигают 40% и выше;
  • Следствием предыдущего недостатка является нагрев конструкции. Поэтому для охлаждения используются различные приемы: вентиляторные крыльчатки, принудительная циркуляция масла и др. ;
  • Рекомендуется не применять конструкции данного типа при высоких мощностях (больше 60 кВт);
  • Люфт выходного вала. Работа червячного редуктора, как и в других конструкциях, сопровождается образованием зазоров. Однако именно здесь они быстро увеличиваются с износом;
  • Ресурс выработки конструкции по расчетам составляет 10000 ч., тогда как при цилиндрическом типе этот показатель больше в 2,5 раза.

Применение червячного редуктора

Принцип работы червячного редуктора делает его востребованным при необходимости одновременного соблюдения нескольких показателей:

  • Увеличение крутящегося момента;
  • Понижение частоты вращения;
  • Малая периодичность включения.

Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

Если взять во внимание, как работает червячный редуктор, то становится понятным применение его в конвейерах и подъемниках, транспортерах и насосах, электроприводах ворот и бетономешалках, системах вентиляции и климатотехники, мотор-редукторах.

В зависимости от назначения выделяют три типа конструкции: одноступенчатые, двухступенчатые и комбинированные (зубчато-червячные). Все три типа требуют в эксплуатации усиленной смазки вязкими составами.

Это условие является главным для бесперебойной работы и повышения КПД.

Купить червячный редуктор — значит обеспечить бесшумное и плавное функционирование в соответствии с назначением системы.

Источник: http://FiF-group.ru/article/princip-raboty-chervjachnogo-reduktora/

Червячный редуктор. Устройство и принцип работы

Червячный редуктор: устройство, принцип работы, классификация

Данный механизм обладает рядом особенностей, по которым можно выбор модели для определенной ситуации. К плюсам можно отнести: повышенное передаточное отношение ступени, высокая точность и отсутствие шума работы, авто торможение, перпендикулярное расположение валов дает уникальную компоновку. Червячный редуктор для котлов обладает и минусами, основной из них — сильное трение, что приводит к нагреву механизма

Конструкция и принцип работы

Сконструирован редуктор из таких деталей, как:

  • корпус;
  • червячное колесо;
  • червяк;
  • узлы с валами и подшипниками.

Работая, двигатель производит передачу вращающего момента червячный вал. Выточенные зубья в виде спирали, расположенные в зацеплении с червячным колесом, вращают тихоходной вал. В результате с последнего снимается передаточное число вращения исполнительным механизмом.

Материалы

Для червяка и вала используют сталь повышенной твердости. Ступицу колеса изготавливают из чугуна либо стали, для зубчатого венца применяют:

  • бронзу;
  • латунь;
  • ковкий либо серый чугун.

Такая технология позволяет сделать деталь дешевле.

Типы

Форма червячного сопряжения редукторов разделяется на цилиндрические или глобоидные типы. Спиралевидная часть глобоидного типа размещена на поверхности не к вогнутой конфигурации, в отличие от цилиндрического типа. Это увеличивает контактирование сопрягающихся деталей.

Передаточное отношение

Число ступеней червячной передачи зависит от предназначения редуктора.

С малым ходом одноступенчатые изделия общего предназначения могут обладать передаточным числом от восьми до 80-ти, у отдельных механизмов оно может быть до 250-ти.

Когда нужно добиться повышенный уровень редуцирования, то червячную пару делают конической либо цилиндрической передачей. Это дает возможность получить передаточное число от трехсот до двух тысяч.

Соединение

Данный узел может соединяется с агрегатами при помощи:

  • шестеренок;
  • муфт;
  • шкивов.

Подшипники

На редукторных валах установлены однорядные подшипники конического типа, по одному либо в паре. В узле с подшипниками зазоры регулируются при помощи тонких металлических пластин. Их устанавливают промеж корпусом и крышкой.

Смазка

В качестве смазочного материала, в червячной передаче, выступает масло. Его заливают в поддон редуктора, до необходимого уровня. Если нагрузка большая, то смазка используется с повышенной вязкостью. Окончания валов герметизируют с помощью сальников.

Охлаждение

Механизмы, работающие в частом, но непродолжительном режиме, обычно в дополнительном охлаждении не нуждаются. Им хватает той отдачи тепла, которая воспроизводится с помощью масла, залитым в картер. При постоянном режиме работы нужно обеспечить, дополнительное охлаждение воздухом, это можно сделать при помощи вентилятора, установив его на нуждающуюся в этом часть редуктора.

Червячный редуктор купить можно в специализированных магазинах либо через интернет.

Источник: https://biyskteplo.ru/article/chervyachnyj-reduktor-ustrojstvo-i-princip-raboty

Классификация червячных редукторов

Редукторы по-прежнему остаются неотъемлемой частью современных машин.

Благодаря способности изменять в широких диапазонах крутящийся момент основного вала редукторы различных моделей применяются как в машиностроении, так и на производствах связанных с применением различных механизмов.

Сегодня приобрести редуктор можно в любом специализированном магазине. В ассортименте предоставлен большой выбор как отечественных, так и зарубежных редукторов.

Среди наиболее популярных и хорошо зарекомендовавших себя редукторов, можно назвать такие модели червячных редукторов, как:

  • редукторы 2ч;
  • редукторы 2ч–40;
  • редукторы 2ч–80;
  • редукторы ч;
  • редукторы ч 63;
  • редукторы 1ч 63а;
  • редукторы 5ч 84.

Эти и другие модели редукторов можно приобрести в любое время по весьма доступной цене.

Отечественные редукторы по своему качеству и техническим характеристикам ничем не уступают зарубежным моделям.

Взять, к примеру, червячный редуктор 2ч 80. Этот редуктор по своим размерам и массе вполне подходит для замены устаревших механизмов.

Универсальность технических характеристик и способов монтажа редукторов позволяет быстро и без проблем производить замену старого редуктора на новый механизм.

Также червячные редукторы по количеству ступеней делятся на: одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые. Количество ступеней влияет на производительность конкретной модели механизма.

Прежде чем приобрести редуктор, желательно все же проконсультироваться со специалистами. Именно они посоветуют, какую модель редуктора лучше всего приобрести для эффективного и продуктивного выполнения той или иной задачи на производстве.

  • Рекомендуется также приобретать оригинальный редуктор в заводской упаковке, к которому приложены все необходимые документы и сертификат качества.
  • Классификация редукторов по типу передачи
  • Редукторы, несмотря на свою внешнюю простоту, по типу используемой в механизме передачи делятся на несколько типов.
  • Хотя, наиболее популярный тип передачи – это червячная. Среди остальных типов, которые активно используются в производстве редукторов, как у нас, так и заграницей можно назвать такие, как:
  • цилиндрическая;
  • волновая;
  • коническая;
  • планетарная;
  • комбинированная.

Все эти типы передач помогают редуктору выполнять основную функцию механизма. То есть изменять величину крутящегося момент ведущего вала. Каждая передача имеет свои преимущества и недостатки, и применяется в той или иной сфере народного хозяйства.

Тем не менее, редукторы с червячным типом передачи наиболее проверенные и хорошо себя зарекомендовавшие себя механизмы. Покупая редуктор можно не только выбрать модель, которая наиболее отвечает необходимым требованиям, но и желаемый корпус редуктора, и способ монтажа механизма. Редукторы могут быть на ножках, или крепиться на фланцах. Практикуется также насадное крепление.

Все эти моменты следует учитывать, собираясь приобрести редуктор. Корпус обычно бывает двух видов – это литой чугунный и сварной стальной. Чугун, конечно, весит больше, но такой механизм создает меньше вибрации и значительно понижает уровень шума.

Каждый тип передачи редукторов имеет свой уровень КПД, показатель плавности работы, долговечность и другие не менее важные параметры и технические характеристики.

Совокупность всех этих характеристик и возможностей конкретной модели редуктора влияет на выбор модели механизма. Как правило, все червячные редукторы работают бесшумно и имеют высокий КПД. Этого вполне достаточно для выполнения необходимого объема работ.

Выбирая, редуктор следует быть очень внимательным и не купить подделку. Некоторые недобросовестные поставщики не упускают случая отправить в продажу некачественные подделки, у которых отсутствуют необходимые технические характеристики. В отличие от механизмов, сошедших с заводского конвейера.

Без качественной смазки ни одна модель редуктора не может работать эффективно и продолжительное время.

В червячных редукторах используется принудительная смазка, которая помогает охлаждать детали редуктора, продевая тем самым срок его эксплуатации. Приобретая редуктор, следует также поинтересоваться, каким способом происходить охлаждение механизма.

Традиционно используется масляная ванна, в которую частично погружаются шестерни, зубчатые колеса и разбрызгивающие устройства. Это помогает охлаждать редуктор, и эксплуатировать механизм длительное время.

Червячные редукторы давно уже зарекомендовали себя, как надежные и проверенные временем механизмы, и до сих пор пользуются стабильным спросом и популярностью. Они идеально подходят для выполнения различных видов работ на производстве.

Покупать редукторы лучше всего в официальных магазинах. Это гарантирует качество редуктора, гарантийное и послегарантийное обслуживание и длительный срок эксплуатации механизма.

Специалисты рекомендуют приобретать отечественные модели червячных редукторов. Они надежные, да и запасные детали доступны для ремонта в любое время и любом количестве.

Источник: https://tehno-drive.ru/stati/klassifikaciya-chervyachnyh-reduktorov

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector