Червячный редуктор: преимущества, недостатки и особенности применения

Червячный редуктор представляет собой оборудование, преобразующее момент силы двигателя с использованием червячной передачи, работающее за счет сцепления зубьев вала и колеса. Червяк – винт с резьбой. Во время его вращения витки резьбы перемещаются по оси, и зубья колеса двигаются в том же направлении. Редуктор может иметь одну, а также несколько ПП – (механических) планетарных передач – передач вращательного движения. Двигатель со встроенным червячным редуктором называется мотор-редуктор. Благодаря своей конструкции, они практически беззвучны, компактны, процесс работы плавный, довольно востребованы в машиностроении https://tehprivod.ru/katalog/motor-reduktory/chervyachnye-motor-reduktory/chervyachnye-motor-reduktory-nmrv/

Оси червячного или косозубого, колеса и червяка пересекаются под прямым углом, образуя червячную передачу, расстояние между этими деталями определяет размер самого устройства. За основу червячной передачи взята зубчато-винтовая. Несмотря на это, они сильно различаются. В червячной передаче зубья заменены витками резьбы, а сама шестерня – винтом-червяком. Передачи делятся на цилиндрические и глобоидные (в зависимости от вида червяков с соответствующими названиями).

Редуктор с верхним червяком.

Редуктор с верхним червяком одноступенчатый применяется, когда по условию компоновки оборудования целесообразно расположить вал червяка выше вала червячного колеса. Недостаток этой схемы -повышенный нагрев червяка из-за невозможности обеспечить его обильное смазывание. Кроме того, смазывание подшипников не может быть осуществлено маслом, залитым в корпус. При циркуляционной системе смазывания редукторы с нижним и верхним расположением червяка равноценны.

Вариант опор червячного вала.

Какие преимущества имеют редукторы с червячной передачей?

Современные червячные редукторы, в том числе и модели типа Ч, характеризуются рядом достоинств. Хотя и недостатков эти преобразователи тоже не лишены. Но обо всем по порядку.

Среди преимуществ червячных редукторов Ч стоит выделить:

• компактные габариты – упрощается процесс установки преобразователя, оборудование в сборе занимает меньше места;
• высокий уровень передаточных чисел при использовании всего одной ступени;
• тихая работа благодаря высокому уровню сцепления;
• плавный ход и торможение.

Что касается недостатков, то самый существенный из них – достаточно низкий уровень КПД. Возникающие в результате потери энергии приводят к сильному нагреву устройства во время работы. Из-за быстрого износа рабочих деталей при трении сокращается эксплуатационный срок преобразователя. В среднем он составляет около 10 000 часов.

Редуктор червячный Ч-63.

Редуктор червячный Ч-63 общего назначения, изготовляется с передаточными числами от 8 до 63. Редуктор имеет две опорные поверхности, что позволяет использовать его в эксплуатации при любом положении в пространстве. Одна опорная поверхность может быть использована для установки электродвигателя, соединенного с валом червяка клиноременной передачей. Предпочтительным является нижнее расположение червяка. Ребристая поверхность крышек обеспечивает хороший теплоотвод, поэтому возможно использование редуктора без применения вентилятора.

Технические требования.

1. Допустимый крутящий момент на тихоходном валу при длительной работе со спокойной постоянной нагрузкой и частотой вращения червяка 1500 мин-1 Т= 125 Н⋅м.
2. Кратковременный момент Тmах = 315 Н⋅м.
3. Номинальные передаточные числа: 8; 10;12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50;63. Допуск на передаточное число ± 4%.
4. Осевой зазор подшипников на червяке 0,02…0,05 мм обеспечить подгонкой прокладки.
5. Осевой зазор червячного колеса 0,02…0,05 мм.
6. Смещение средней плоскости червячного колеса относительно оси червяка не более ± 0,034 мм.
7. Технические требования, указанные в пунктах 5 и 6, обеспечить подгонкой прокладок.
8. Наименьший свободный поворот червяка при неподвижном колесе 6°.
9. При любом положении редуктора в пространстве пробка-отдушина должна располагаться в верхней части.
10. . При окончательной сборке прокладки и крыши ластабпть на пасту рерметии Ту-D1-1211- 79.

Конструктивные особенности червячного редуктора. Устройство и принцип работы.

Конструкционно червячный редуктор представляет собой металлический прочный корпус, внутри которого расположена червячная передача. Данный механизм состоит из так называемого червяка – винта с резьбой, и колеса, оснащенного дугообразными косыми зубьями, которые плотно огибают окружность витков винта. Во время движения винта нарезанные вдоль его оси витки резьбы движутся и приводят в действие червячное колесо. Оси колеса и червяка расположены под углом 90 градусов. Расстояние между этими осями – это показатель, характеризующий габариты агрегата и используется в техническом описании устройства. Межосевое расстояние указывается в мм. Например, NMRV-030, 060, 150.

Корпус червячного редуктора изготавливается из чугуна, что обеспечивает высокую прочность агрегата и износостойкость в процессе эксплуатации. Для удобства обслуживания корпус является составной конструкцией, что позволяет легко выполнить разборку для обслуживания внутренних узлов.

Винт рассчитан на высокие рабочие нагрузки, поэтому материал его изготовления – легированная сталь. Шестерню изготавливают из цветного металлического сплава, который рассчитан на снижение коэффициента трения и исключение перегрева в области сцепления лубьев и винта. Червяк – основное звено всего механизма, а шестерня принимает крутящий момент от зубчатого колеса, осуществляя вращение вала на выходе агрегата. Вал относительно винта расположен под прямым углом.

Чтобы червячный редуктор не перегревался за счет трения движущихся узлов внутри агрегата применяется масляная смазка. Для обеспечения герметичности и стабильной фиксации всех деталей устройства используются уплотнительные элементы, которые также помогают избежать потери масла во время работы агрегата.

Редуктор червячного типа в зависимости от количества резьбовых каналов и возможных ступеней может быть многоступенчатым или одноступенчатым. Одноступенчатые устройства используются чаще всего благодаря простоте устройства, гарантирующей стабильную эксплуатацию при равномерных нагрузках.

Одноступенчатые приводы

Одноступенчатый механизм отличается от других моделей небольшими компактными размерами, а также обеспечивает во время работы передачу максимального усилия. В одноступенчатом агрегате тихоходный вал может располагается справа, слева или с обеих сторон корпуса.

В зависимости от поставленных задач и особенностей монтажа подбирается подходящий тип компоновки аппарата. Червячный редуктор, оснащенный одноступенчатым приводом, отличается плавной работой и функцией самоторможения.

Многоступенчатые приводы червячных редукторов

Когда нужно обеспечить работу с высоким передаточным числом, применяется червячный редуктор, имеющий две и более ступени. Расположение винта в многоступенчатых агрегатах горизонтальное или вертикальное рядом с колесом, под или над ним.

Многоступенчатый механизм подбирается с учетом поставленных задач и особенностей функционирования агрегата. При боковом размещении передачи достигается снижение уровня смазочного материала, который находится в подшипнике вертикального вала.

Редуктор червячный РЧУ-80.

Особенностью червячного редуктора РЧУ-80 является конструкция корпуса. Корпус выполнен без разъема, с крышкой, что упрощает конструкцию корпуса. Для крепления корпуса к плите или к корпусу другой машины предусмотрены съемные уголки, которые могут быть установлены, как показано на чертеже, или же закреплены на корпусе редуктора в верхней его части, где также предусмотрены соответствующие отверстия.

Схемы сборок.

Б — конец быстроходного вала.

Т — конец тихоходного вала.

Технические данные.

*Приведенные значения мощности Р соответствуют непрерывному режиму работы nБ=1000 мин-1.

1. Материал венца червячного колеса — бронза брАЖ9-4.
2. Материал червяка — сталь 40Х.
3. Термообработка — закалка 45…50 HRCэ.

Вариант исполнения тихоходного вала.

Ремонт редуктора

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

Часть общего картера, в которой находится привод, также подлежит разбору. Если конструкция червячного привода изготовлена под высокоскоростной мотор, то, прежде чем приступать к разбору редуктора, необходимо слить трансмиссионное масло из корпуса.

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.

Редуктор червячный Ч-120.

Редуктор червячный Ч-120 выпускается пяти исполнении с максимальным передаточным отношением 39. Ребристая поверхность основания корпуса обеспечивает хороший теплоотвод и возможность не использовать вентилятор.

Схемы сборки.

Б — конец быстроходного вала.

Т — конец тихоходного вала.

Технические данные.

Технические требования.

1. *Размеры для справок.
2. Осевой зазор при регулировке подшипников подбором прокладок выдерживать в пределах: для червяка 0,15…0,2 мм; для червячного колеса 0,12…0,18 мм.

Преимущества

1. Первым и основным преимуществом в техническом плане считается то, что червячный редуктор имеет небольшие размеры и считается малогабаритным относительно винтового цилиндрического редуктора.
2. Вторым немаловажным преимуществом является то, что такой редуктор способен работать с коэффициентом 1 к 110, в особых случаях достигается и большая производительность с небольшим количеством внутренних элементов. Такого коэффициента не удавалось достигать ни одному виду передачи энергии. К примеру, чтобы достичь такого коэффициента в корпусе винтового цилиндрического редуктора, потребуется трехступенчатый механизм. Однако такие показатели выдает редуктор червячный одноступенчатый.
3. Третьим безусловным плюсом считается простота конструкции и дешевизна. Благодаря тому, что червячный тип вала имеет специальные зубья, он работает практически без шума при стандартизированной смазке и должном уходе.
4. Существует еще один плюс червячной передачи – это стандартизация производства.
5. Также во время такой передачи не создается лишних толчков, из-за чего увеличивается плавность хода и срок службы.
6. Еще одним положительным моментом считается необратимость (самоторможение). Во время этого явления при остановке червячного вала, тот вал, который вращался благодаря червячному валу, тоже останавливается без возможности вращаться.

Редуктор с вертикальным валом червячного колеса.

Редуктор с вертикальным валом червячного колеса имеет ограниченное применение, используется в поворотных механизмах кранов и других аналогичных устройствах.

Соседние страницы

• Кинематические схемы редукторов
• Редуктор с вертикальными валами
• Редуктор с двумя быстроходными валами.
• Редуктор двухступенчатый
• Редуктор двухступенчатый соосный
• Варианты исполнений опор валов цилиндрического двухступенчатого соосного редуктора
• Редуктор с торсионными валами
• Редуктор двухступенчатый трехпоточный соосный
• Редуктор соосный цилиндрический с внутренним зацеплением тихоходной ступени
• Мотор-редуктор МЦ2С-125
• Редуктор цилиндрический Ц2-160
• Редуктор цилиндрический двухступенчатый 1Ц2У.
• Редуктор Ц2-200.
• Редуктор специальный
• Редуктор Ц3КФ-100
• Редуктор РТЦ-500.
• Редуктор трехступенчатый
• Редуктор РЦТ-1015.
• Редуктор конический К-125.
• Редуктор конический
• Редуктор коническо-цилиндрический
• Мотор-редуктор цилиндрическо-червячный.
• Редуктор цилиндрическо-червячный.
• Редуктор червячный двухступенчатый.

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.