Редуктор червячный

Червячные редукторы имеют ряд особенностей, которые предопределяют их выбор в конкретной ситуации. Высокое передаточное отношение в одной ступени, повышенная точность и бесшумность работы, самоторможение, оригинальные компоновочные возможности благодаря расположению выходного вала под углом 90° к выходному. Вместе с тем редуктор червячный имеет и недостатки, главный из которых – повышенные потери на трение в паре и связанный с этим нагрев редуктора.

Устройство и принцип действия червячного редуктора

Червячный редуктор состоит из: Редуктор червячный

  • червячного вала (червяка);
  • червячного колеса;
  • корпуса;
  • валов с подшипниковыми узлами.

При работе двигатель передает вращающий момент на быстроходный вал редуктора (червяк). Винтовая нарезка зубьев червяка, находясь в зацеплении с зубьями червячного колеса, передает вращение тихоходному валу. Увеличенный в соответствии с передаточным числом вращающий момент снимается с тихоходного вала исполнительной машиной.

Цилиндрический червяк

Цилиндрическая передача

В зависимости от формы червяка редукторы могут быть цилиндрическими или глобоидными. Винтовая нитка глобоидного червяка расположена не на цилиндрической поверхности, а на глобоидной (вогнутой), благодаря чему увеличивается поверхность контакта зубьев червяка и колеса. Несмотря на относительную сложность изготовления, глобоидные редукторы широко используются для передачи повышенных мощностей.

 

Глобоидный червяк

Глобоидная передача

Червяк как правило изготавливается совместно с валом из углеродистых легированных сталей высокой твердости. Червячное колесо из соображений удешевления делается составным: ступица колеса чугунная или стальная, зубчатый венец бронзовый, латунный, из серого или ковкого чугуна.

Передаточное отношение

Количество ступеней червячного редуктора определяется требуемым передаточным отношением. Редуктор червячный одноступенчатый тихоходный общего назначения может иметь передаточное число от 8 до 80, у машин специального назначения оно достигает 250. Если требуется получить более высокую степень редуцирования, червячную пару соединяют в одном корпусе с цилиндрическими или коническими передачами. Такая комбинация позволяет получать передаточные числа от 300 до 2000.

Компоновка и монтаж

Одноступенчатые червячные редукторы общего назначения с небольшими межосевыми расстояниями (до 160 мм) часто имеют неразъемный корпус. У редукторов с большим межосевым расстоянием делают один горизонтальный разъем по оси вала колеса. Для повышения теплоотдачи корпуса червячных редукторов часто выполняют с оребрением.

Относительно колеса червяк может располагаться в редукторе снизу, сбоку или сверху. Нижнее расположение обеспечивает оптимальные условия для смазывания и охлаждения, поэтому является предпочтительным.

Соединение с двигателем и исполнительной машиной

Соединение редуктора с двигателем и рабочей машиной производится с помощью муфт или зубчатых и шкивных передач. Выходные концы тихоходных валов колеса выполняются цилиндрическими со шпоночным пазом или полыми со шлицами на внутренней поверхности. Концы быстроходных валов обычно бывают коническими под шпоночное соединение.

Червячный редуктор малогабаритный с тихоходным полым валом может устанавливаться прямо на вал машины. При таком насадном монтаже необходимо предусмотреть фиксирование редуктора от проворачивания.

Подшипники

Валы редуктора опираются на однорядные конические роликоподшипники, установленные в подшипниковых узлах по одному или попарно (навстречу друг другу). Один конец вала колеса с подшипниками делается «плавающим» (без осевого упора), второй – фиксируется относительно корпуса врезными крышками. Такая установка позволяет компенсировать удлинение вала при нагреве и избежать заклинивания. Зазоры в фиксированном подшипниковом узле регулируются металлическими прокладками, которые устанавливаются между крышкой и корпусом.

Смазка

Смазка червячной передачи осуществляется маслом залитым в картер редуктора, до уровня соответствующего погружению зубьев колеса – при верхнем или боковом расположении червяка, и до уровня при котором зубья червяка погружены в масло – при нижнем положении червяка. При большой нагрузке на червячной передаче применяют смазку с более высокой вязкостью. Для герметизации концов валов выходящих из корпуса, как правило применяются маслостойкие резиновые армированные манжеты.

Охлаждение

В редукторах, работающих в повторно-кратковременных режимах, искусственное охлаждение обычно не требуется. Достаточно того отвода тепла, которое происходит через масло, находящееся в картере, и корпус редуктора. При непрерывных режимах работы необходимо организовывать, по крайней мере, воздушное охлаждение, т. е. помощью вентилятора, установленного на вал редуктора.