Червячная передача своими руками

Одной из основных деталей двигателя мотоблока является редуктор. Если понять его устройство и владеть элементарными навыками слесаря, то этот блок можно соорудить самостоятельно.

Для начала следует разобраться, что же такое редуктор. Он представляет собой механизм, обеспечивающий движение мотокультиватора. Редуктор для мотоблока преобразует крутящий момент в движущую силу. Иногда устройство называют преобразователем. От него зависит эксплуатационный срок мотоблоков, поэтому очень важно обращать внимание на качество деталей при выборе.

Размеры редуктора зависят от габаритов механизированной мототехники.

Преобразователь бывает разборный и неразборный. Как правило, последним вариантом оснащают бюджетные модификации мотоблоков. Их отличие в менее дорогих деталях, которые не подлежат замене. При поломке придется менять весь редуктор. Производители определяют срок службы таких моделей от одного до двух сезонов, не более, при условии правильного использования аппарата.

Более дорогая техника оборудуется разборным редуктором, который можно ремонтировать, заменяя вышедшие из строя комплектующие. Поэтому срок службы увеличивается в разы.

В комплектацию преобразователя входят следующие элементы.

• Корпус. В зависимости от типа редуктора, он может быть разборным или нет.
• Роторный вал, который обеспечивает крутящий момент.
• Шестерни разных размеров.
• Цепь или ремень в зависимости от вида редуктора.
• При цепной передаче движение осуществляется с помощью звездочек – зубчатых дисков.
• При ременной передаче механизм оснащают шкивами, на которые надевается ремень.
• Подшипники. Поскольку все детали вращаются, необходимо уменьшить трение и обеспечить свободное вращение элементов. С этой задачей призван справиться подшипник.

Все детали находятся внутри корпуса. Кроме стандартного набора комплектующих, внутрь устройства могут быть добавлены элементы для смазки подшипников, например, масляный насос либо аппарат охлаждения.

В зависимости от типа передачи, используемой в редукторе, преобразователи делятся на несколько видов. Разные устройства применяются в механизмах разных сфер деятельности.

Название обусловлено конструкцией редуктора, имеющей в своей основе цепь, как передающий элемент. В одном устройстве она может быть не одна.

Движение обеспечивается звездочками, маленькая – ведущая, большая – ведомая. Принцип схож с действием системы на велосипеде.

Производительность и надежность существенно зависят от качества материалов, используемых для производства основных движущих деталей.

Среди отрицательных моментов следует выделить необходимость регулярного технического обслуживания: подтяжку цепи, смазку. В отличие от ременной передачи цепная не допускает пробуксовки и служит дольше.

Реверсивный механизм обеспечивает технику возможностью заднего хода. В этом случае муфта обратного вращения устанавливается между коническими шестернями, которые размещены на главном валу.

К сожалению, реверс-редуктор не приспособлен для воспроизведения большой скорости.

Самый простой из имеющихся на рынке редукторов относится к ременному типу. Как правило, бюджетные модели редукторов используют именно такое устройство. Ремень служит передающим элементом, который крепится на шкивы. При больших нагрузках ремень проскальзывает либо рвется.

Проскальзывание можно устранить посредством установки зубчатых шкивов и аналогичного ремня.

Ременные преобразователи снижают агрессивное действие на силовую установку, уменьшая рывки. Кроме того, их устройство просто, а ремонт легок.

Среди минусов, к сожалению, факторов больше.

• При высоких температурах ремень растягивается. Именно это снижает сцепление.
• Быстрый износ (истирается).
• Разрыв ременной передачи вследствие перегибов или скруток.
• При увеличении оборотов ремень начинает проскальзывать.
• Шкивы должны находиться в одной плоскости.

Шестеренчатые редукторы чаще всего употребляются в двигателях тяжелой техники. Трансмиссия при этом состоит из коробки передач, дифференциалов и регулятора, шестеренок и ремней. Конструкция устройства простая.

Шестеренчатая трансмиссия содержит конические или цилиндрические шестеренки. Благодаря тому, что их на одном валу можно расположить сразу несколько, габариты преобразователя уменьшаются.

Внутри передаточной коробки шестерни работают попарно, поэтому следует соблюдать соотношение количество зубчиков на ведущей и ведомой деталях. Поскольку необходима свобода вращательных элементов, шестеренчатый редуктор требует регулярной смазки и наличия масла.

Среди достоинств можно также выделить бесшумность двигателя на указанном типе редуктора.

Преобразователь с червячной передачей характеризуется длительным сроком службы и высокой степенью надежности. Конструкция считается не очень сложной, требующей квалифицированного обслуживания. Червячный механизм уже является угловым. Кроме того, он имеет реверс, что дает возможность технике двигаться не только вперед, но и назад.

Свое название редуктор получил по наличию в своем составе специального червячного зубчатого колеса, которое двигается по винту, имеющему трапецеидальную четырех или двухзаходную резьбу. Варьируя количество зубьев, можно менять вращательную скорость. Все комплектующие изготавливаются из антифрикционной стали, которая характеризуется повышенной прочностью.

Преобразователь состоит всего из двух основных комплектующих. Кроме того, он малошумный и плавноходный.

Пользователи ценят его за эффективность, длительный эксплуатационный период. Червячный редуктор обладает уникальной способностью, характерной только для него, не передавать вращение от устройства исполнения к двигателю.

Один из самых эффективных и надежных редукторов. Поэтому его используют для оснащения производственных машин и техники, работающей под большими нагрузками. В автомобилестроении также активно используется данный тип преобразователя.

Угловой редуктор обеспечивает соединение двигателя с трансмиссией, которая рассчитана под цепную передачу. Следует обратить внимание, что величина нагрузки будет зависеть от качества смазочных материалов и температурного режима.

Задача понижающего редуктора – снизить количество оборотов, увеличивая при этом мощность. Добиваются этого путем использования шестеренчатой системы. Как правило, современные преобразователи подобного типа оснащают воздушной охлаждающей системой.

Двигатели на их основе надежные, многофункциональные и выдерживают значительные нагрузки. Поэтому их устанавливают на мотоблоки, используемые для работы на тяжелых грунтах.

Преобразователь для мотоблока можно изготовить своими руками, но если нет необходимого опыта, то лучше приобрести его в специализированных торговых точках. Сегодня на рынке представлен огромный спектр качественных модификаций, стоимость которых варьируется в зависимости от различных технических и качественных характеристик.

На цену могут повлиять следующие факторы.

• Качество материалов, из которых изготовлены комплектующие.
• Количество функций, выполняемых преобразователем.
• Статус производителя.
• Реверсивный механизм (его наличие или отсутствие).
• Воспроизводимая мощность. При выборе следует не гнаться за большей мощностью, а ориентироваться на технические характеристики транспортного средства. Поскольку возможности редуктора и двигателя должны совпадать.
• Тип конструкции (разборный или неразборный).
• Конструктивные особенности. Например, тип передачи или вид сцепления.
• Срок службы. Как показывает практика, грамотно подобранный преобразователь способен прослужить от 7 до 15 лет в зависимости от типа передачи.

Для малой техники в трансмиссии часто применяется центробежное сцепление. Его миссия заключается в том, чтобы при запуске и прогреве двигателя движение не начиналось. Это удобно, поскольку в зимних регионах невозможно без подготовки тронуться с места или начать работу. Двигатели без центробежного сцепления стоят дешевле, поэтому тут следует руководствоваться личными предпочтениями.

При покупке преобразователя не нужно забывать про габариты двигателя. Будет обидно потратить деньги на то, что потом не войдет в корпус. При выборе редуктора необходимо также позаботиться о масле, которое заливается в него. Оно играет важную роль, являясь залогом эффективной и бесперебойной работы механизма.

При выборе нужно учитывать несколько факторов.

• Климатические условия. Если транспортное средство будет эксплуатироваться в северных районах, то отдайте предпочтение тем средствам, которые не замерзают при минусовых температурах. В южных областях не следует тратиться на покупку таких вариантов.
• Нагрузки. При наличии тяжелой или целинной почвы мотоблок будет работать при повышенных нагрузках, а значит трение между деталями увеличится, вращательный момент усилится. Чтобы увеличить срок службы запчастей, следует подбирать смазочную жидкость, учитывающую эти особенности.

Обязательно при выборе редуктора обратите внимание на сальники. Если они будут некачественными, масло начнет подтекать. Постепенно уровень его снизится. Если этого не заметить вовремя, то остатки могут закипеть от нагревания, детали заклинит.

При выборе редуктора от какого-то конкретного производителя помните, что при ремонте необходимо менять вышедшие из строя комплектующие на подобные. Поэтому следует выбирать поставщика, который имеет свои представительства в вашем регионе.

Энтузиасты-мастера уверяют, что простой редуктор для мотоблока можно выправить своими руками в домашней мастерской. Для этого нужно иметь определенный набор инструментов и мало-мальские навыки работы с ними.

Вам понадобится:

• линейка и штангенциркуль;
• набор разных отверток;
• ножовка;
• плоскогубцы и кусачки;
• тиски;
• молоток;
• сварочный аппарат при необходимости;
• запчасти и расходные материалы (сальник, резиновая прокладка, болты, шестерни, цепь или ремень, подшипник, валы).

Конечно, для строительства необходимы эскизы. Поэтому в случае отсутствия навыков их самостоятельного построения можно обратиться к уже готовым из интернета или специализированных журналов.

Если преобразователь создается на основе уже имеющегося старого, то вначале следует его разобрать, вынуть ненужные детали и доработать.

Если редуктор собирается с нуля, то сначала следует изготовить корпус. Для этих целей подойдет фитинговый угольник или металлические пластины, которые свариваются между собой. Его размер должен свободно вмещать все запланированные шестерни и шкивы.

Кстати, шестерни и валы можно извлечь из старой бензопилы.

Далее следует рассчитать передаточное число. Оно необходимо, чтобы подобрать количество шестеренок и длину валов. Обычно за основу берут количество холостых оборотов коленвала и плюсуют к нему 10 процентов.

Простой самодельный редуктор обходится двумя противоположными валами. С одной стороны устанавливается шестерня, в которой нужно высверлить отверстие, с другой – вал в комплекте с обоймой и подшипниками. Далее выходной вал насаживается на шкив. При этом нужно не забыть изолировать валы сальниками, чтобы масло не подтекало.

Собранная конструкция вкладывается в корпус, куда заливается смазочное средство или масло. Преобразователь подключают к двигателю. Затем осуществляется настройка, для чего механизм запускают.

Следует обратить внимание, чтобы все детали не имели деформаций, не перекашивались.

Устройство не нужно чрезмерно нагружать при испытании, комплектующие должны приработаться, наладить взаимное действие. Только после проверки и устранения всех недочетов можно использовать редуктор для работ.

О том, как сделать редуктор для мотоблока своими руками, смотрите в следующем видео.

Источник:

Как сделать самодельный редуктор для мотоблока, фото и чертежи

Коробка передач своими руками чертежи

Конструкция мотоблока

Схемы сборки самодельных мотоблоков разнообразны настолько, насколько различны запчасти в гараже каждого хозяина. Размеры тоже выбираются из практических соображений.

При разном составе и габаритах есть обязательные элементы:

1. Рама — прочная конструкция для крепления остальных деталей.
2. Колеса — от самодельных металлических до резиновых фабричного производства. Положение оси колеса или колесной пары фиксируется относительно рамы железными стойками со впрессованными подшипниками.
3. Двигатель — мощностью от 5 до 10 лошадиных сил. Можно применять даже электродвигатель с аккумулятором, но наиболее популярны двигатели от мотороллера или мотоцикла. Такой выбор хорош наличием готового управления оборотами и даже передаточным устройством.
4. Редуктор — узел для передачи вращения от двигателя исполнительному механизму, преобразует скорость и направление.

А вот первый попавшийся редуктор может не подойти. Нужно выбрать тип конструкции, рассчитать размер каждой детали, чтобы скорость и мощность движения навесного культиватора позволяли обрабатывать землю в удобном режиме — не быстро и не медленно.

Типы редукторных узлов

Передача вращательного движения от вала двигателя к валу исполнительного механизма может производиться прямым соединением осей, если скорость и мощность вращения двигателя приемлема для работы, а оси ведущего и ведомого валов совпадают.

Такие случаи крайне редки, а при нескольких навесных инструментах разного назначения прямая передача абсолютно не может быть применена. Для согласования скорости и мощности ведущего и ведомого вала используют 4 вида механизмов и их комбинации.

Основные типы передач:

Червячная передача конструктивно ограничена понижающей скорость функцией, остальные могут применяться как в понижающих передачах, так и в повышающих. К тому же такой редуктор всегда имеет ведомую ось перпендикулярную валу ведущей.

Такая схема называется угловым редуктором. Кроме червячной передачи, изменить направление оси можно пространственным планетарным механизмом. Ременная и цепная передачи оставляют ведомую ось параллельной оси двигателя.

В простых устройствах реверс возможен только при изменении вращения двигателя.

В мотоблоках применяются двигатели с высоким количеством оборотов в минуту, о чем можно удостовериться в паспорте изделия. Значит, своими руками надо сделать редуктор для понижения скорости, а какого типа будет самодельный редуктор на мотоблок, лучше выбрать, зная характеристики каждого типа.

Ременная передача

Шкив или ремень, передающие вращение от вала к валу, знакомы каждому автомобилисту, заглядывавшему под капот моторного отсека. Коэффициент понижения скорости вращения определяется делением радиуса малого ведомого колеса на радиус большого ведущего.

Плюсы ременным редукторам — это простота изготовления и ремонта, большое разнообразие деталей. А минусы ремня:

• растягивание ремня, снижение сцепления со шкивом от температуры и износа;
• проскальзывание при резких увеличениях крутящего момента;
• небольшой срок эксплуатации.

Компенсируют недостатки подпружиненным роликом, давящим на поверхность ремня между колесами, применением зубчатого ремня на шкивах с поперечными фасками. Ременные редукторы требуют нахождения ведущих и ведомых шкивов в одной плоскости, изгиб или скрутка ремня быстро приведет его к разрыву.

Цепной тип

Так же, как ременной, цепной редуктор должен иметь ведущую и ведомую звездочки в одной плоскости, а его передаточное число считается по соотношению их зубьев. Вес такой конструкции больше, чем у ременной, но на мощные мотоблоки надежнее ставить ее.

В отличие от ременной передачи, цепная требует осторожности или дополнительных защитных мер.

При столкновении вращающегося навесного инструмента с толстым корнем в почве сила его сопротивления будет передана на двигатель, что может его повредить.

Пока двигатель не выйдет из строя или не отключится, он будет пытаться с максимальной мощностью провернуться вместе с рамой вокруг ведомой оси редуктора. Чем больше мощность двигателя, тем сильнее будет опрокидывающий момент.

Передаточное число цепного редуктора может быть выше, чем у ременного такого же размера, так как ведущая звездочка, даже имея маленький размер, не допустит проскальзывания цепи.

По стоимости, простоте сборки, распространенности деталей цепная передача не уступает ременной.

При помощи шестерней

Мотоблок с шестеренчатым редуктором надежнее, долговечнее чем с цепным или ременным. Конструкции шестернями ставят на заводские изделия, и не только на мотоблоки. Узлы получаются малогабаритными в результате совмещения на одной оси двух шестеренок с разными диаметрами. Для мотоблока, например, отлично подойдет редуктор от мотороллера Муравей. Но можно сделать свой, используя шестерни от коробок передач автомототранспорта.

Нужное передаточное число можно обеспечить планетарным механизмом, в котором между внешней и солнечной шестернями установлены шестерни-сателлиты, закрепленные на неподвижном кольце — водиле:

Для понижающего редуктора солнечная шестерня установлена на ведущий вал. Водило с планетарными шестернями закреплено на неподвижном корпусе, а наружная шестерня соединена с исполнительным устройством, вращаясь в направлении, противоположном солнечной шестерне.

Передаточное отношение такого редуктора можно рассчитать как отношение числа зубьев солнечной шестерни к количеству зубьев на внешней шестерне.

Для изменения направления оси вращения в редукторах применяют пространственный планетарный механизм, в котором шестерни для изменения направления на 90 градусов должны быть скошены на конус под 45 градусов каждая. Диаметр шестеренок может быть разным, что можно применить для изменения передаточного числа.

Для мотоблока такой угловой редуктор своими руками делают нечасто, так как планетарные шестерни нужного размера надо еще поискать. Изменение оси вращения чаще делают готовыми заводскими редукторами или червячной парой.

Червячная передача

Передача вращения от исполнительного устройства к двигателю невозможна. Это уникальная особенность червячного механизма, другие типы передач таким свойством не обладают. Скорость вращения на выходе можно уменьшить во столько раз, сколько зубьев будет у шестерни. Отличается такая передача простотой сборки большим трением, небольшим размером, большой популярностью.

Для того чтобы сделать червячный редуктор своими руками, нужно подобрать шестерню с количеством зубцов, равным снижению скорости вращения в разах, а также с шагом между зубцами, равным шагу гребня червяка.

Реверсивный механизм

Наличие реверсивного передаточного механизма упрощает работу в полях, но сделать реверс в домашних условиях любителю реально только для электродвигателя.

Трудности состоят во включении в схему дополнительного передаточного элемента с возможностью его точного перемещения, надежной фиксации.

Для этого потребуется разорвать существующую связь с двигателем, а в разрыв вставить новый элемент, будь то еще один шкив с ремнем, звездочка с цепью или шестерня. Такие преобразования с восстановлением требуют деталей, изготовленных с точностью профессиональных станков.

  Озеро для разведения рыбы своими руками

Практичней в этом случае установить заводской реверсивный редуктор. Например, от автомобиля с механической коробкой передач.

Сборка редукторов своими руками

Эксплуатация мотоблоков, а с ними редукторов — это пыль, бездорожье, жара при пахоте или холод при уборке снега, неравномерные нагрузки. Продлить срок эксплуатации передаточного механизма можно с помощью закрытого корпуса.

Для основания, на котором крепятся шкивы, шестерни, прочие детали, применяется сталь СТ-40. Крышку можно изготовить из менее прочной стали, если на ней не закреплены элементы передачи крутящего момента.

Применение подшипников для установки валов, шкивов, звездочек, шестеренок обязательно, иначе трение погасит силу вращения, а блок или быстро выйдет из строя, или сразу не заработает.

Любой вращающийся механизм требует смазки. Червячный редуктор особенно. Продлить срок использования устройства поможет частая замена смазки, для чего крышка редуктора должна быть открывающейся.

Бензиновые, дизельные двигатели имеют регулировку подачи топлива и скорости вращения двигателя. Оптимально переместить так называемую ручку газа на рукоять мотоблока.

Когда нашлись все необходимые детали, для сборки мотоблока потребуются слесарные инструменты. Не обойтись без сварочного аппарата, болгарки, дрели, сверл по металлу.

Потраченное на изготовление мотоблока время окупит себя полностью в первый же дачный сезон.

Самодельный мотоблок с КПП от автомобиля

Мотоблок из автомобиля своими руками

Устройство конструкции самодельного мотоблока из автомобиля: для сборки этого мотоблока был использован двигатель от бензопилы с принудительной системой охлаждения и коробка передач (КПП) от легкового автомобиля. КПП Вы можете использовать любую имеющуюся у Вас в наличии, как в принципе и двигатель.

Конечно для постройки мотоблока своими руками лучше подойдет коробка переключения передач от легкового автомобиля, только по соображениям веса. В принципе, если Вы решили поставить на свой мотоблок более мощный двигатель, можно и коробку ставить тяжелую от грузовика.

В результате получится самодельный тяжелый мотоблок, единственным недостатком которого будет необходимость прикладывать больше физических усилий при работе на мотоблоке, как в принципе и при работе на любом тяжелом мотоблоке.

При хорошей сбалансированности всей системы усилий потребуется не так уж и много, но все равно управлять тяжелым мотоблоком, как ни крути, а тяжелее, чем легким. Это факт

Устройство конструкции мотоблока из автомобиля

Открыть фотографию Устройство конструкции мотоблока из автомобиля в увеличенном виде. Если это чертеж или схема устройства Вы можете скачать их себе на компьютер, открыв в большом размере и воспользовавшись функцией «Сохранить картинку как. » (правая клавиша мышки). Пожалуйста, оцените данный материал выделив соответствующее количество звездочек.

Чаще всего вместе с этим материалом по теме

«Коробка переключения передач (КПП) и колеса от легкового автомобиля»

Посмотреть все фотографии, чертежи, картинки и схемы из категории «Мотоблоки из автомобилей» можно перейдя по ссылке .

Ещё больше материалов с описаниями как сделать самому мотокультиватор и приспособления к нему Вы найдете в разделе « Фото самодельных мотоблоков » или сделав выборку из всех материалов сайта motoblok.

populjarno.com по следующим МЕТКАМ: КПП, из автомобиля, устройство, примеры самоделок .

• Возможно то, что Вы ищете находится в одном из самых просматриваемых разделов нашего сайта:
• ЧЕРТЕЖИ И ФОТОГРАФИИ САМОДЕЛЬНЫХ МОТОБЛОКОВ и НАВЕСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ (ЖМЕМ НА КАРТИНКУ или название):

Червячная передача и области ее применения

• Передача червячного типа представляет собой небольшой зубчато-винтовой механизм, который обеспечивает передачу движений по принципу винтовой пары.
• Применяется для передачи усилий вращательных движений между валами, угол пересечения которых составляет 90о.
• Другими словами, червячная передача используется в системах, где требуется обеспечение передачи энергии между валами, расположенными под прямым углом по соотношению друг к другу.
• Особенности конструкции

Ведущим звеном конструкции механизмов данного плана выступает «червяк», то есть небольшой винт с трапециевидной резьбой. На основе такой передачи построен мотор редуктор червячный.

Устройство червячной передачи отличается сравнительной простотой. Здесь имеется всего лишь несколько механизмов, главным из которых выступает червячный винт.

1. На поверхности данного элемента имеются дуговидные зубы, которые увеличивают значение контактных линий.
2. Достоинства и недостатки червячной передачи
3. Мотор редукторы червячные являются наиболее распространенными агрегатами, в которых используется передача подобного плана.
4. В целом же, все приборы, построенные на основе данной технологии, отличаются бесшумной и в то же время очень плавной работой.
5. Устройства, функционирующие на основе червячной передачи, в своем большинстве, характеризуются компактными размерами, за счет чего имеют относительно незначительную массу.
6. Решение мотор редуктор червячный купить, можно назвать рациональным при необходимости получения внушительных передаточных чисел.
7. Применение такого прибора в данном случае станет эффективным за счет высокой кинематической точности хода.
8. Впрочем, недостатком червячных мотор редукторов и прочих агрегатов с червячным типом передачи станет относительно низкий коэффициент полезного действия.

Снижение показателя объясняется некоторым скольжением червячных винтов по зубьям колеса. Этому сопутствует определенная потеря энергии.

• Более того, червячная передача отличается склонностью к заеданию, в результате чего снижается срок эксплуатации механизма.
• Применение
• Если говорить о применении червячной передачи, то чаще всего используются такие механизмы в области автомобильной промышленности, в основном, при производстве троллейбусов.
• Кроме того, широко востребованы агрегаты с червячной передачей в некоторых промышленных установках, подъемно-транспортных машинах.

Как правило, область применения червячной передачи ограничивается мощностью устройств. Номинальная мощность систем, в которых возможно использование червячного привода составляет не более 100 кВт.

На функционирование в системах повышенной мощности червячная передача не рассчитана. Главной причиной является низкий КПД и вероятность частых перегревов в ходе эксплуатации, что требует применения дополнительных систем охлаждения.

Колесо червячное зубчатое: расчет, изготовление, материал

Червячная передача получила свое название по ведущей детали, передающей крутящий момент. Ведомая деталь имеет зуб с косой нарезкой. По ободу радиальное занижение поверхности. Это увеличивает линию контакта нити резьбы и зуба.

Оси вращение деталей располагаются под углом. Обычно это 90°, но может быть 45°. Применяется такое расположение деталей в сильно нагруженных тихоходных передачах, со скоростью движения точки на наружной поверхности менее 5 м/сек.

При взаимодействии передачи поверхность резьбы не толкает зубья в направлении вращения, а скользит по эвольвенте, как бы отодвигая ее. В результате возникает сильное трение и нагрев деталей в месте контакта.

Червячная пара должна хорошо смазываться, охлаждаться и обладать антифрикционными свойствами.

Материал червяка изменять нельзя, он нарезается из хромистой стали и проходит закалку, шлифовку поверхности резьбы или шугаровку – обработку пластиной с малой глубиной реза.

Инструмент скорее продавливает поверхность резьбы, чем режет ее. Создается на верхнем слое наклеп, упрочняющий рабочую поверхность, делающий ее гладкой.

  Сверление дерева. Типы сверл и особенности их применения

Материал для венца

Венец зубчатого колеса выполняется из относительно мягкого материала с высоким сопротивлением стиранию. В основном применяются оловянные бронзы и латунь. Для низкоскоростных передач с ручным управлением можно делать венец из серого чугуна. В зависимости от скорости вращения зубчатый венец изготавливается из материала:

• 5 – 25 м/сек – оловянистые бронзы ОФ10-1, ОНФ;
• ≤ 5 м/сек – Бр.АЖ9-4, алюминиево-железистая бронза;
• ≤ 2 м/сек – венец может быть из чугуна.

Бронза стоит значительно дороже стали и мягче. Полностью из нее делаются детали, размеры которых в пределах 160 мм. Большие детали вытачиваются из стали и бронзовый на них только венец. Он нагорячо сажается на вал и закрепляется штифтами по линии соединения, чтобы венец не прокручивался. После остывания производится чистовая обработка колеса и нарезается зуб.

Расчет диаметра

Диаметр колеса рассчитывается по средней линии зуба – ширины зуба и впадины равны. Наружный, используемый для изготовления и расчетов радиус, определяется теоретически. После завершения обработки, он находится за пределами фактического обода колеса.

Скольжение происходит по линии делительного диаметра – середина зуба по высоте. Он рассчитывается по формуле:

d2 = m · z2,

где d2 — делительный диаметр шестерни; m – модуль; z2 – количество зубьев колеса.

Наружный радиус зуба имеет один центр с осью червяка.

Ширина зубчатого венца

Ширину венца червячного колеса определяют по числу витков винта по формуле:

при Z1 = 1 или 2, b2 = 0.355aw;

если Z1 = 4, то b2 = 0,315aц,

где b2 – ширина венца; 0,315 и 0,355 – расчетный коэффициент; Z1 – количество заходов винтовой резьбы; a – межцентровое расстояние; aw – расстояние с учетом смещения червяка относительно зубчатого колеса.

Расстояние смещения определяет размер зазора между рабочими элементами деталей.

Расчет передаточного числа червячной передачи

Ведущая деталь, передающая вращение – червяк, не имеет зубьев. На нем нарезается резьба с числом заходов: 1, 2, 4. Червяки с 3 витками ГОСТом не предусмотрены. Их можно рассматривать и рассчитывать только теоретически. При расчете передаточного числа вместо количества зубьев шестерни берется число заходов резьбы.

Рассчитать передаточное число червячной передачи, формула аналогична другим зубчатым зацеплениям:

U = Z2 ÷ Z1,

где U – передаточное число; Z1 – число заходов на червяке; Z2 – количество зубьев на колесе.

Обратная передача крутящего момента от колеса на червячный вал невозможна. Из-за сильного трения зубьев и низкого КПД передачи колесо не может быть ведущим. Это позволяет не делать тормоза в подъемных механизмах. Достаточно регулировать вращение червячного вала.

Расчет передаточного отношения

Величина передаточного отношения червячной передачи рассчитывается по отношению скорости скольжения червяка и вала.

Где V1 – скорость скольжения червяка; V2 – скорость скольжения червячного колеса. Аналогично w1 и w2 угловые скорости; dδ1, dδ2 – диаметры.

Произведя подстановку формул значений скоростей скольжения, и математические сокращения получает формулу передаточного отношения червячной передачи:

Где i – передаточное отношение. В червячном зацеплении оно равно передаточному числу.

Характеристики червячных передач нормируются по ГОСТ 2144-76. Для червяка с 1 и 2 заходами передаточное число может иметь значение 8-80. Для 4-заходных червяков разбег значений меньше, в пределах 30-80.

Скачать ГОСТ 2144-76

Лебедка своими руками – простые способы изготовления

Лебедка – незаменимое приспособление, как в домашнем хозяйстве, так и в гараже.

Поднять на крышу рулон рубероида, забросить в окно второго этажа строящегося частного дома пару мешков цемента, вытащить двигатель из капотного пространства, да и затащить сам поломанный автомобиль в гараж… Это неполный перечень дел, которые можно запросто выполнить в одиночку с ее помощью.

Приспособления барабанного типа для подъема или перемещения тяжестей, отличаются способом передачи крутящего момента. Из школьного курса физики мы знаем, как работает плечо. Теряя в скорости или расстоянии – мы выигрываем в силе. Фраза Архимеда: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю» как раз описывает принцип работы лебедки.

Ручная лебедка, при помощи приложенного плеча – увеличивает человеческие силы настолько, что один оператор может сдвигать с места автомобили или поднимать тяжести в несколько сот килограмм. При одинаковом (с точки зрения механики) принципе действия, эти приспособления имеют различные способы исполнения.

Ручная барабанная лебедка – разновидности

Ручная лебедка с барабаном – это классика жанра. Кроме общего элемента – шкива, на который наматывается трос, приспособления имеют различные типы привода.

Односкоростной шестеренчатый привод

К барабану прочно прикреплена большая, основная шестерня. На нее, и на крепление, ложится вся нагрузка. Поэтому надежность элементов должна быть на должном уровне. В зацеплении с основной, расположена ведущая маленькая шестеренка.

Соотношение количества зубьев и есть величина передаточного отношения. Проще говоря – коэффициент усиления. Ведущая шестерня составляет одно целое с приводным валом. Поскольку речь идет о ручном инструменте – на вал надета рукоятка для вращения.

Длина рычага также влияет на степень усиления. Чем плечо рукоятки больше – тем меньше усилия надо приложить.

С помощью подобных устройств можно в одиночку поднимать несколько центнеров груза или перемещать автомобиль весом 2-3 тонны. При этом скорость вращения барабана достаточно высокая.

Многоскоростной шестеренчатый привод

Конструкция состоит из двух или более пар шестерен, каждая из которых обладает коэффициентом усиления в десятки раз. При последовательном зацеплении эти коэффициенты складываются, многократно увеличивая усилие.

Обратная сторона медали – пропорциональное снижение скорости. Имея такую лебедку, вы можете осуществлять медленный вертикальный подъем грузов более тонны, но если вам придется работать с двумя мешками цемента – время подъема растянется на десятки минут.

Поэтому производители предоставили возможность использовать каждую пару шестерен в отдельности. Закрепив рукоятку на прямой паре – мы получаем среднее усилие с высокой скоростью. Перекинув ее на вторую пару – теряем в скорости, но увеличиваем силу в два раза.

Обязательным элементом всех лебедок с ручным приводом является стопор, или «собачка»

Работает он по принципу храпового механизма. После прекращения подачи усилия на рукоятку зубья звездочки упираются в стопор, предотвращая разматывание троса под тяжестью груза. Это повышает безопасность, но механизм имеет недостаток.

При подъеме он работает идеально, а вот при спуске совершенно бесполезен. Во время обратного вращения «собачку» просто откидывают в сторону, освобождая храповик.

Червячный привод

Для увеличения усилия применяется червячный механизм. Принцип расчета передаточной пары, по сравнению с плоскими шестернями несколько иной, но техника та же. Небольшая по диаметру винтовая шестерня вращает основную, закрепленную на барабане.

Преимущество конструкции – большой коэффициент усиления. Еще один плюс – конструкция самостопорящаяся. То есть, если не прикладывать усилие к рукояти – машина остановится. Это повышает безопасность и комфорт.

Популярное: Самодельная лебедка – не просто, а очень просто!

Ручку можно вращать в любую сторону, поднимать и опускать груз – не опасаясь за то, что он сорвется.

Серьезный недостаток конструкции – большое трение в червячной паре. Механизм нуждается в постоянной смазке, иначе износ будет просто катастрофическим. При работе «на сухую» пара может просто заклинить.

Учитывая механику процесса – есть ограничения по весу, с которым можно работать. Зато инструмент получается компактным, и часто применяется именно в домашнем хозяйстве.

Планетарный редуктор

При выдающейся компактности (механизм редуктора фактически находится внутри барабана), количество шестеренчатых пар может доходить до десяти. Усиление при такой конструкции может достигать сотен раз. Единственный недостаток – высокая стоимость изделия, поэтому в быту применяется редко.

Классификация

По направлению витка передачи в большинстве своем бывают правыми. Иногда встречается левое направление нити.

Червячные зацепления классифицируются по форме наружной поверхности червяка:

• цилиндрические;
• глобоидные.

Вогнутая поверхность ведущей детали увеличивает количество зубьев, находящихся одновременно в зацеплении. В результате возрастает КПД и мощность передачи. Недостаток глобоидных червяков в сложности изготовления. Витки должны быть одинаковой высоты при вогнутой наружной поверхности.

По форме нити резьбы различают червяки:

• архимедов;
• конволютный;
• нелинейный.

Архимедов червяк отличается прямой в сечении эвольвентой. У конволютного конфигурация выпуклая, близкая к форме обычной шестерни. Нелинейные профили имеют выпуклую и вогнутую поверхность.

Зубчатое колесо имеет зуб наклонный обратной конфигурации, по форме совпадающий с впадиной между нитями.

Расположение червяка относительно колеса может быть:

Верхнее оптимально подходит для скоростных передач. Боковое наиболее компактное. При картерном способе смазки – масло находится в поддоне и нижняя деталь, вращаясь, смазывает остальные, удобнее нижнее расположение червяка.

Червячные колеса относятся к косозубым. Оси деталей располагаются обычно под углом 90°. В сильно нагруженных механизмах угол может быть 45°.

Зубчатые колеса по профилю зуба делят:

• роликовые;
• вогнутые;
• прямые.

По типу они могут быть:

• с непрерывным вращением – полные;
• зубчатый сектор.

Сектор может быть разной величины, от половины круга, до рабочей длины короче червяка.

Достоинства и недостатки

Особенностью червячной передачи является наличие тормозящего момента и большой интервал передаточных чисел и крутящего момента. К положительным характеристикам относятся:

• передаточное число в пределах 8–100;
• работает тихо;
• начало вращения и остановка происходят плавно;
• высокая точность перемещений;
• возможность смещения на малую величину;
• компактность узла;
• самотормозящая передача.

Передача движения в паре червяк и червячное колесо возможна только в одном направлении. При попытке ведомой детали провернуться, возникает тормозящий момент. Это используют в приводе поворота и подъемных механизмах.

Основной недостаток в потерях мощности, связанных с большим трением. Это приводит к быстрому износу деталей, особенно колеса. К недостаткам относятся:

• низкий КПД;
• трение;
• сильный нагрев;
• изготовление венца из дорогих материалов;
• частое заедание;
• быстрое изнашивание;
• постоянная регулировка зацепления подтягиванием червяка;
• сложное изготовление.

Червячное зацепление требует высокой точности изготовления винтового зацепления и чистоты обработки. Передача не переносит попадание в рабочую зону пыли и другого мусора. Требует интенсивной смазки и охлаждения.

Применение механизма

Червячный механизм способен при малых габаритах заменить многоступенчатый редуктор. Его передаточное число определяется значением 100, в отдельных узлах может быть значительно больше.

Применение червячной передачи целесообразно в механизмах, требующих высокой точности при небольшой скорости:

• червячные редуктора;
• в подъемниках;
• лифтах;
• лебедках;
• рулевых механизмах;
• точная доводка положения инструмента в станках;
• корректировка в ЧПУ;
• приборах.

В основном используется самоторможение и точность перемещения.

Области применения червячных редукторов

Будучи компонентом электромеханического или механического двигателя, червячный редуктор сохраняет мощность привода, увеличивает крутящий момент, подающийся на выходной вал. Область применения агрегатов имеет большое распространение в машиностроении и промышленности. Редуктор червячного типа также используется в случаях, когда требуется изменить направление движения вращающихся валов.

Агрегаты эффективно применяются в металлопрокате, железнодорожной отрасли. За счет наличия реверса во время движения, устойчивости к наращиванию скорости и торможению данные агрегаты нашли свое применение в приводах барабанов для тросов лифтов.

За счет простоты работы червячный редуктор незаменим в качестве рабочего узла, используемого в качестве приводного механизма бетономешалок, насосов, транспортеров, подъемных кранов, эскалаторов, растворосмесителей.

Данный механизм является ключевым элементом, используемым в станках для обработки металлических либо деревянных материалов. Механизм обеспечивает высокую надежность и устойчивость к стабильным рабочим нагрузкам.

Нарезание червячных колес

При проектировании создается модель червячного колеса. По ней легко определится со способом нарезки:

• заход фрезы снизу;
• торцевой.

Торцевой требует инструмента, в точности повторяющего червяк. Дает хорошую точность и чистоту обработки. Фрезу выставлять сложно, необходимо, чтобы в конце обработки она имела положение относительно колеса, в точности соответствующее червяку.

Нарезка зубьев на венце

По наружному диаметру червячное колесо имеет полукруглое углубление. Это позволяет лучше прилегать деталям по эвольвенте и смещать ось, увеличивая площадь контакта. Центр радиуса углубления должен совпадать с осью червяка.

Фрезы для нарезания червячного колеса должны быть с таким же наружным диаметром, как червяк. Внешне она повторяет форму ведущей детали, только вместо непрерывной линии резьбы ряды резцов.

Режущая пластина по форме точно повторяет нитку резьбы, но шире нее на размер зазора.

В результате конфигурация ответной детали – червячного колеса, точно повторяет формы резьбы, впадины совпадают с выступами нитей.

Фреза выставляется в плоскости оси червяка, касаясь его поверхности. Зубчатый венец вращается вокруг вертикальной оправки или собственного вала, обеспечивая тангенциальную подачу наружной поверхности относительно оси режущего инструмента.

Нарезка червячных колес происходит при синхронном движении инструмента и детали, вращающихся вокруг своих осей. Отношение скорости вращения определяется передаточным числом. С каждым оборотом венец придвигается ближе к вращающейся фрезе.

Подача режущего инструмента возможна снизу и сверху. Но в большинстве случаев используют радиальную нарезку, как наиболее удобную и точную.

Регулировка червячного вала

В данном случае производится регулировка только подшипниковых узлов механизма. Положение червяка по оси не оказывает никакого влияния на работу передачи. Эта регулировка делается путем подбора соответствующего количества металлических прокладок под фланцы крышек подшипников.

Для вычисления суммарной толщины стальных прокладок необходимо:

• прижать одну крышку подшипников червячного вала к корпусу и затянуть болты;

• слабо затянуть два болта крепления второй крышки вала на противоположенной стороне;

• замерить появившийся зазор между второй крышкой и корпусом;

• подобрать нужное количество прокладок равной толщины вашего замера

• разделить прокладки на две равные части и смонтировать под крышки подшипников, при этом затянув болты крепления

После проведения данного вида работ, добиваются вращения вала без усилия. Допустимый люфт в оси в пределах нормы — 20-40 мкм. Убирать совсем люфт нежелательно, так как при работе появится тепловое удлинение вала червяка, это приведет к уменьшению зазоров, и как следствие появление натяга в подшипниках, а дальше только их клин.

Примечание: регулировка подшипников считается оптимальной, если в агрегате, нагретом до нормальной рабочей температуры, зазор в подшипниках близок к нулевому значению.