0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Червячный редуктор

Червячный редуктор

червячный редуктор

Этот тип редукторов получил свое название по типу зубчатой передачи, используемой для снижения высокой скорости вращения входного вала и повышения крутящего момента на выходном (тихоходном) валу. В механизмах с червячной передачей входной и выходной валы расположены под прямым углом друг к другу, в отличие от цилиндрических и планетарных редукторов, у которых они параллельны или лежат на одной оси.

Работа червячного редуктора

Рабочая часть входного вала (червяк) напоминает винт, профиль резьбы которого имеет трапецеидальную форму. Витки резьбы винта находятся в зацеплении с косозубым зубчатым колесом, имеющим специальный профиль. Соединение «червяк – зубчатое колесо» получило название червячная пара. Вращение вала приводного двигателя передается входному валу редуктора, в результате чего витки резьбы рабочей части начинают перемещаться вдоль оси винта. Благодаря такому поступательному движению зубчатое колесо начинает крутиться в том же направлении. В зависимости от профиля винта и зубьев на венце колеса червячная пара может быть цилиндрической и глобоидной:

Расстояние между осями вращения колеса и тихоходного вала является одной из главных характеристик редуктора, определяющей его габарит. В зависимости от количества червячных пар, объединенных в одном корпусе, выпускаются модели в одноступенчатом и двухступенчатом исполнении.

Двухступенчатый червячный редуктор может быть собран из двух моделей одноступенчатого исполнения, соединенных специальной переходной муфтой.

Цилиндрическая параПередаточные числа

Чтобы правильно подобрать нужный типоразмер червячного редуктора под необходимые условия эксплуатации, помимо межосевого расстояния червячной пары, необходимо учитывать кратность снижения частоты оборотов выходного вала к скорости вращения вала приводного двигателя. Этот параметр называется передаточное число червячного редуктора и зависит от соотношения числа зубьев на рабочем колесе к количеству витков резьбы на червяке. В зависимости от конструкции редуктора и количества ступеней коэффициент редукции колеблется от 5 у одноступенчатых моделей до 4000 в двухступенчатых механизмах.

Преимущества и недостатки червячных редукторов

Благодаря перекрестному расположению валов механизмы этой группы более компактны по сравнению с цилиндрическими моделями, которые имеют сравнимые передаточные числа и номинальные крутящие моменты. Это позволяет более рационально компоновать их с приводимым механизмом, особенно в условиях недостатка свободного пространства. Червячные редукторы в процессе работы издают гораздо меньше шума, чем модели с цилиндрической, планетарной и конической передачей, а также имеют более плавный ход.

Глобоидная пара

Но главным отличием от всех других видов редукторов является отсутствие обратимости вращения валов, называемое еще «самоторможением». Оно выражается в том, что в механизмах с передаточным отношением более 35 отсутствует возможность провернуть выходной вал вручную. Это свойство особенно полезно для механизмов, используемых для поднятия и перемещения грузов. При отключении питания приводного двигателя не будет происходить обратное вращение барабана лебедки или опускание ковшей элеватора. Таким образом, нет необходимости устанавливать на них дополнительный электромагнитный тормоз.

К сожалению, КПД червячного редуктора ниже, чем у цилиндрической передачи. Особенно это проявляется в редукторах с большими передаточными числами. Снижение полезной работы происходит в результате более высокой силы трения скольжения витков червяка об зубья рабочего колеса. Помимо падения КПД потеря энергии приводит к повышению температуры. Чтобы избежать перегрева, на корпусе редуктора предусмотрены ребра охлаждения. В крупногабаритных типоразмерах дополнительно применяется принудительная циркуляция масла в поддоне либо внешний обдув от вентиляторной крыльчатки, устанавливаемой на втором конце входного вала. Кроме этого, редукторы этого типа имеют повышенный люфт выходного вала по сравнению с моделями с цилиндрической и планетарной передачей.

Читайте так же:
Сколько кубов в одной тонне дизельного топлива?

Применение червячных редукторов

Червячные редукторы востребованы во всех отраслях тяжелой и легкой промышленности. Они используются для комплектации приводов ворот, конвейерных лент, лифтов и других подъемных механизмов, различных насосов и размешивающих устройств. Некоторые модели устанавливаются на деревообрабатывающих и металлообрабатывающих станках.

При выборе нужной модели для комплектации механизма следует учитывать его компоновку. Базовым исполнением является червячный редуктор с нижним расположением червяка. Такое положение входного вала характерно для окружной скорости червяка, которая не превышает 5 м/с.

В том случае, когда условия эксплуатации требуют более высоких скоростей вращения входного вала, требуется червячный редуктор с верхним расположением червяка.

Кроме того, нужно помнить, что редукторы этой группы нельзя использовать, если эксплуатация подразумевает ударные нагрузки, неравномерность вращающего момента на тихоходном валу, а также частые запуски и остановы приводимого механизма.

О главной паре

Практически все виды передач используются в автомобиле – крутящий момент от двигателя проходит цепочку различных устройств и претерпевает изменения, начиная от КПП, главной пары, и заканчивая колесами автомобиля. Все передаточные отношения для КПП и главной пары влияют непосредственным образом на динамику автомобиля. Поэтому с целью

  1. уменьшения частоты переключения;
  2. возможности движения при спокойной езде на небольших оборотах двигателя;
  3. повышения верхнего порога скорости движения,

передаточные отношения, в том числе и для главной пары, должны быть уменьшены. Для улучшения разгонной динамики все должно быть наоборот.

Работа различных механизмов и устройств, в том числе и в автомобиле, не может происходить без преобразования используемой энергии, как по величине, так и по направлению. Оценить и рассчитать величину необходимого изменения, а также его последствия, помогает передаточное отношение.

Что еще стоит почитать

Виды коробок передач

Виды коробок передач

Турбонаддув двигателя

Турбонаддув двигателя

Виды парктроников

Виды парктроников

Ремень газораспределительного механизма

Ремень газораспределительного механизма

Редуктор заднего моста

Редуктор заднего моста

Достоинства и недостатки

  • Достоинства:
    • Плавность работы
    • Бесшумность
    • Большое передаточное отношение в одной паре
    • Самоторможение
    • Повышенная кинематическая точность
    • Сравнительно низкий КПД (целесообразно применять при мощностях не более 100 кВт)
    • Большие потери на трение (тепловыделение)
    • Повышенный износ и склонность к заеданию
    • Повышенные требования к точности сборки, необходимость регулировки
    • Необходимость специальных мер по интенсификации теплоотвода

    Указанные недостатки обусловлены связанной с геометрией передачи невозможностью получения жидкостного трения [3] .

    Как узнать какой редуктор перед вами?

    • 02 сентября 2016 01:02:00
    • Отзывов:
    • Просмотров: 3080
    • 0

    Что делать, если перед вами стоит задача заказа редуктора, а вы вообще не разбираетесь в них? При этом шильдик с маркировкой стерся или отсутствует. Конечно самый простейший способ – сфотографировать редуктор и отослать фото специалистам, которые определят модель. Но есть и другие способы выяснить, какой у вас редуктор.

    Определение типа редуктора по внешнему виду

    По тому как выглядит редуктор и как расположены его основные детали вы с легкостью сможете определить вид механической передачи, а, следовательно, и тип редуктора. Для этого следуют обратить внимание на следующие моменты:

    Червячный редуктор имеет квадратный корпус и может быть слегка вытянутым и сплюснутым к верху. Валы в таком редукторе находятся только под углом 900. Червячным редуктор называется из-за винта (спирали) похожего на червяка, поэтому их проще всего распознать.

    У цилиндрического редуктора валы параллельны друг другу. Детали внутри редуктора имеют цилиндрическую форму – отсюда и название.

    Валы планетарного редуктора могут располагаться вертикально или горизонтально на одной оси. Планетарные редукторы очень компактны и мало весят. Из-за этого являются самыми распространенными. К многофункциональным планетарным редукторам относят редуктор типа МПО.

    В конических редукторах цилиндрические валы располагаются вертикально или горизонтально. Выходной вал может находится сбоку, сверху либо снизу.

    Определение типа редуктора по внешним и внутренним деталям

    Для выяснения типа редуктора по его деталям вам потребуется провести несложные подсчеты:

    1. Для того, чтобы узнать диаметра вала вам необходимо будет измерять сам вал. Сделать это можно при помощи штангенциркуля или линейки:

    2. Определить передаточное число редуктора можно за счет прокручивания валов редуктора (валы сцеплены между собой и вращаются одновременно). Для этого вам необходимо посчитать количество оборотов быстроходного вала за один оборот тихоходного вала. Полученная цифра оборотов — передаточное число вашего редуктора. Если по какой-то причине вал у вас не прокручивается, необходимо открыть крышку редуктора и посчитать количество зубьев шестерни. Более детально можно посмотреть на видео:

    3. Для выяснения межосевого расстояния редуктора вам необходимо, воспользовавшись штангенциркулем или линейкой, измерять промежуток от центра одного вала до центра второго вала, от центра второго вала до центра третьего вала (в зависимости от количества крышек на редукторе). Проделайте все, как показано на схеме ниже:

    4. Определив материал исполнения корпуса редуктора, можно значительно сузить поиск своего редуктора. Есть модели редукторов, корпус которых изготавливается только из алюминия: цилиндрические — Ц2У-100, Ц2У-125, Ц2У-160, червячные – 2Ч-40, 2Ч-63, 2Ч-80.

    5. Измерив общие габариты редуктора при помощи подручных средств, вы сможете отсечь часть редукторов. Дело в том, что некоторые редукторы могут иметь одинаковые характеристики, но при этом отличаются по свои габаритам. Например, редукторы КЦ1-250 и 2Ч-40 имеют одинаковое передаточное число – 10 , но при этом у них абсолютно разные механические передачи и существенная разница в весе.

    Подводим итоги просчетов

    Теперь вы знаете все параметры вашего редуктора, и чтобы определить его тип вам остается найти редуктор с такими характеристиками в одной из технических таблиц (скачать файл tekhnicheskie-kharekteristiki-reduktorov).

    Если после всего вышеперечисленного вы так и не смогли определить тип редуктора, вы можете абсолютно бесплатно воспользоваться консультацией нашего технического специалиста. Для этого просто позвоните ему по одному из указанных номер телефона! С полным каталогом продукции можно ознакомится по ссылке.

    Выбор типоразмера редуктора по радиальной нагрузке

    Шестерни, шкивы, установленные на выходной вал, могут создавать радиальные нагрузки, которые необходимо учитывать, чтобы избежать перегрузки и повреждения редуктора
    FR – внешняя радиальная нагрузка, Н: (формула 6)
    FR = (2000 x M x kr) / d ≤ FR2 (6)
    где
    M — крутящий момент на выходном валу редуктора, определяется по формуле 4
    kr – коэффициент типа нагрузки. Может принимать следующие значения:
    kr = 1,4 нагрузка от червячного вала
    kr = 1,1 нагрузка от шестерни
    kr = 1,5-2,5 нагрузка от V- шкива
    d – диаметр шестерни, шкива в мм
    FR2 — значение допустимой радиальной нагрузки, указанное в технических характеристиках на редуктор. При сравнении со значением FR необходимо учитывать, что нагрузка FR2 приложена к центру вала.

    Виды Передач Вращательного Движения

    виды передач вращательного движения

    Исполнительные органы металлорежущих станков получают движения от электродвигателей посредством различных механических устройств, называемых передачами. Механизмы передачи вращательного движения можно разделить на передачи с гибкой связью, в которых детали передач соединяются между собой гибким звеном, и передачи с непосредственным контактом.

    К первому виду передач вращательного движения относятся ременная и цепная передачи, а ко второму — зубчатая, червячная и фрикционная. Передачи с гибкой связью. Ременные передачи передают вращательное движение между параллельными валами, расположенными на значительном расстоянии друг от друга. В зависимости от типа применяемых ремней они бывают плоскоременными и клиноременными. Наиболее широкое распространение в фрезерных станках получили клиноременные передачи (рис. 1, а).

    Механизмы передачи вращательного движения

    Рис. 1. Механизмы передачи вращательного движения с гибкой связью

    Всякая передача вращательного движения характеризуется передаточным отношением, под которым в общем случае принято понимать отношение частоты вращения ведомого вала к частоте вращения ведущего:

    где n1 — частота вращения ведущего вала, об/мин; n2 — частота вращения ведомого вала, об/мин.

    Частота вращения ведомого вала равна частоте вращения ведущего, умноженной на передаточное отношение передачи

    Передаточное отношение ременной передачи определяется как отношение диаметра ведущего шкива D1 к диаметру ведомого D2 и выражается формулой

    Пример. Вал электродвигателя станка делает 1460 об/мин. Определить частоту вращения ведомого вала, если D1= 150 мм и D2=250 мм.

    Цепные передачи вращательного движения

    Цепные передачи вращательного движения, как и ременные служат для передачи вращательного движения между параллельными валами, находящимися на значительном расстоянии друг от друга. Они способны передавать большие усилия даже при слабом натяжении цепей при отсутствии проскальзывания. На рис. 1, б показана цепная передача с втулочно роликовой цепью.

    Передаточное отношение цепной передачи определяется по формуле

    где z1 — число зубьев ведущей звездочки, z2 — число зубьев ведомой звездочки.

    Передачи вращательного движения с непосредственным контактом

    Зубчатые передачи — это вид передач вращательного движения между валами, при котором меньшее из двух сцепляющихся колес принято называть шестерней, а большее — колесом. В зависимости от взаимного расположения валов, вида зубчатых колес и формы нарезанных на них зубьев различают цилиндрические, конические и винтовые зубчатые передачи.

    С помощью зубчатых передач в металлообрабатывающих станках осуществляется связь между элементами кинематических пар, изменяются скорости вращения как по величине, так и по направлению.

    Рис. 2. Зубчатые передачи вращательного движения

    Зубчатые передачи бывают простые и сложные. Первые (рис. 2, а) состоят из двух соединенных между собой колес: ведущего 1 с числом зубьев z1 и ведомого 2 с числом зубьев z2. Ведущие и ведомые колеса в простой передаче вращаются в разные стороны. Передаточное отношение такой передачи определяется формулой

    где z1 — число зубьев ведущего колеса, z2 — число зубьев ведомого колеса.

    Для изменения направления вращения ведомого колеса, при неизменном вращении ведущего между ними устанавливается промежуточное (паразитное) колесо z (рис. 2, б), которое не изменяет передаточного отношения передачи, как это видно из выражения:

    Сложная зубчатая передача вращательного движения состоит из нескольких простых, между которыми происходит последовательная передача движений. Передаточное отношение сложной передачи в этом случае определяется как произведение передаточных отношений простых передач, участвующих в зацеплении. Сложная передача, изображенная на рис. 2, в, состоит из двух простых с зубчатыми колесами z1 и z2; z3 и z4, а ее передаточное отношение определяется формулой

    Червячная передача движения

    Червячная передача вращательного движения (см. рис. 2, д, Передача движения станков) осуществляется между перекрещивающимися и взаимно перпендикулярными валами. Обычно ведущим звеном является червяк, а ведомым — червячное колесо. При повороте червяка на один оборот червячное колесо повернется на количество зубьев, равное числу заходов червяка:

    • при однозаходном червяке — на один зуб;
    • при двузаходном — на два зуба и т. д.

    Передаточное отношение механизма червячной передачи определяется как отношение числа заходов червяка к числу зубьев червячного колеса и выражается формулой

    Что такое главная передача и дифференциал автомобиля

    Главная передача представляет собой узел, передающий конечный крутящий момент на ведущие колеса автомобиля. Несмотря на простое устройство главной передачи, состоящей из одной пары шестерни, ее конструктивные особенности, непосредственно влияют на эксплуатационные характеристики автомобиля.

    Конические и гипоидные передачи. Задний и передний привод

    У классических заднеприводных автомобилей главная передача гипоидная, потому как требует передать момент на колеса под углом 90 градусов. В сторону выбора гипоидной передачи существует множество “за” относительно конической, несмотря на простоту второй, гипоидная пара менее шумная, выдерживает высокие нагрузки, конструкция позволяет расположить карданный вал низко, уменьшив центральный тоннель кузова, понижая центр тяжести авто, тем самым улучшая его устойчивость.

    Зубья на шестернях криволинейные и косые, что позволяет применить большее количество таковых, а значит увеличивается потолок нагрузки, снижается шум работы, а износ зубьев становится минимальным. Главный недостаток гипоидных передач состоит в потребности контроля зазора между ведомой и ведущей шестерней.

    В переднеприводных автомобилях необходимости менять угол направления передачи момента не требуется, за счет этого применена цилиндрическая пара с большой и малой зубчатой шестерней. Устанавливается главная пара в один корпус с коробкой передач, а в зависимости от типа КПП, может иметь свой картер (АКПП, Робот и Вариатор работают на “своем” масле). Для таких дифференциалов можно применять моторное масло 10W40 и любое трансмиссионное с допуском GL-4.

    Передаточное число ГП

    Любая пара шестерен имеет определенное соотношение зубьев, что называется передаточным числом. Чем меньше передаточное число главной пары — тем выше максимальная скорость и медленнее разгон, чем меньше передаточное число — тем быстрее происходит разгон в ущерб максимальной скорости. Поэтому короткие пары устанавливают на высокомощные авто, а длинные для коммерческих автомобилей.

    Дифференциал главной пары

    Дифференциалом называется узел, позволяющий колесам, при необходимости вращаться с разной скоростью. Впервые о дифференциале начали говорить тогда, когда возросла скорость автомобилей, а при повороте происходило опрокидывание. Во Избежание такового требуется, чтобы сторона колеса, куда поворачивает машина, вращалась с меньшей скоростью.

    Устройство: четыре сателлита, ось и корпус. Крепится ось к ведомой шестерне пары, к нему же крепится ось, на которой располагаются сателлиты.

    Как работает дифференциал: принцип действия

    Когда автомобиль движется прямо, то передача крутящего момента происходит 50/50, при этом сателлиты находятся в состоянии покоя. Как только меняется траектория движения, сателлиты начинают вращаться вокруг своей оси нагружая то колесо, которое вращается медленнее.

    Данная особенность конструкции несет за собой недостаток: при проскальзывании одного из колеса, вся мощность передается на него, а это влечет за собой занос со всеми вытекающими последствиями. Предотвратить подобное призвана блокировка дифференциала.

    Жесткая блокировка

    Система применяется в полноценных полноприводных внедорожниках, в том случае, если необходимо преодолеть труднодоступный участок бездорожья, при котором одно из колес может пробуксовывать. Жесткая блокировка позволяет равноценно распределить момент на одной оси, но категорически запрещается ездить с блокированным дифференциалом по трассе.

    Частичная блокировка

    Наиболее распространенная схема блокировки дифференциала в автоматическом режиме, когда это потребуется. Усилие блокировки колеса увеличивается пропорционально нагрузке на ось, что очень удобно при зимной езде, а также на щебне и проселочных дорогах. Делятся “самоблоки” на три вида:

    Вискомуфта

    Внутри корпуса вязкостной муфты расположено два пакета фрикционов, один из которых жестко соединены с корпусом, а второй с полуосью. Полости между дисками заполнены силиконом. В состоянии покоя вискомуфта себя никак не проявляет, как только полуось начинается поворачивается резко сильнее, жидкость нагревается, увеличивается вязкость, а диски при этом слипаются, из-за чего и происходит процесс блокирования межосевого дифференциала. Как только жидкость остывает, полуоси снова начинают свободное вращение. Для преодоления бездорожья такие блокировки не подойдут, поэтому их устанавливают в кроссоверы или моноприводные автомобили серии “Cross”.

    Дисковая блокировка

    Конструкция представляет собой наличие дополнительных фрикционных дисков с пружиной преднатяга. Один пакет соединен с корпусом дифференциала, второй с полуосью. При одинаковой скорости вращения колес, диски вращаются как одно целое, как только возникает разница между вращением, происходит постепенная блокировка за счет сцепления фрикционных дисков, тем самым стремясь выровнять скорость полуосей. Регулируется сила преднатяга пружинами, однако использование дисковой блокировки быстрее изнашивает резину, фрикционы имеют свойство изнашиваться, а значит постепенно эффективность блокировки снижается.

    Дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением (LSD) или винтовая блокировка

    Червячная передача винтовой блокировки работает по принципу “червяк легко вращает колесо, а колесо трудно вращает червяк”. При повороте авто червячная пара испытывает высокое сопротивление, далее работает порядок действий: при большем сопротивлении активируется червячная пара — шестерня полуоси приводит во вращения сателиллитную шестерню — далее передается момент ко второй шестерне полуоси. За счет небольшой разницы в моменте между двумя колесами, нагрузка на червяк минимальна. Такая система считается наиболее надежной, выносливой и эффективной.

    Что необходимо знать об обслуживании дифференциалов

    Крайне важно вовремя менять масло в дифференциалах не только вовремя, но и с соблюдением допусков. Каждая пара имеет свои особенности конструкции, степень нагрузки а так далее. Если эксплуатируется машина в “боевом” режиме, то сокращается регламент минимум вдвое, иначе процесс разрешения, начиная с мелкой стружки — обеспечен. Конические передачи требует проверки пятна контакта между ведомой и ведущей шестерней, а также своевременную замену конических подшипников ведущей шестерни.

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector