Червяк механизм: Червячный рулевой механизм автомобиля.

Червячный рулевой механизм автомобиля.



Рулевой механизм, использующий червячную передачу, раньше других конструкций нашел применение в рулевом управлении автомобилей. Причиной этого явились такие положительные свойства червячной передачи, как большое передаточное число, самоторможение и относительная простота конструкции.

Высокое передаточное число благотворно сказывается на способности рулевого механизма без применения каких-либо усилителей значительно повышать момент, приложенный руками водителя к рулевому колесу.

Самоторможение, свойственное червячным передачам, позволяет значительно уменьшить влияние толчков и ударов со стороны дороги на смещение элементов конструкции рулевого управления и удерживать рулевое колесо в исходном положении.

Однако, такая конструкция рулевого механизма не лишена и определенных недостатков, основной из которых является низкий КПД червячной передачи, отнимающей значительную долю приложенной к рулевому колесу энергии на преодоление сил трения между деталями.

Кроме того, в червячных передачах, благодаря особенности конструкции, присутствуют повышенные зазоры, которые, в совокупности с зазорами в приводе, негативно сказываются на чувствительности рулевого управления.

Высокое передаточное число, помогая водителю легко справиться с управлением автомобиля, с другой стороны заставляет его больше работать руками, поскольку требует значительных перемещений (вращения) рулевого колеса для обеспечения даже незначительного маневра автомобилем.

Снижения сил трения в червячной паре в значительной степени удается добиться, используя передачу типа «червяк-ролик», в которой трение скольжения подменяется трением качения. Рулевой механизм такой конструкции применяется на многих грузовых и легковых автомобилях отечественного производства, выпускаемых Горьковским, Ульяновским и Волжским автозаводами.

В настоящее время червячные рулевые механизмы утратили былую популярность, и на многих автомобилях уступили место более простым и удобным в использовании реечным механизмам, устанавливаемым в рулевом управлении современных переднеприводных легковых автомобилей и небольших грузовиков с независимой подвеской. Тем не менее, в рулевых механизмах многих грузовых автомобилей небольшой грузоподъемности, автобусов, внедорожных автомобилей, а также для заднеприводных легковых автомобилей червячные передачи пока достойной альтернативы не имеют.

Червячные рулевые механизмы, применяемые на легковых, грузовых автомобилях и автобусах, различаются формой червяка и конструкцией сопрягаемого с червяком ведомого элемента — «червяк-сектор», «червяк-кривошип» или, получивший наиболее широкое применение, — механизм «червяк-ролик».

Конструкцию червячного рулевого механизма с передачей «червяк-ролик» рассмотрим на примере его применения в рулевом управлении автомобиля ГАЗ-66-11 (рис. 1).

***

Рулевой механизм автомобиля «ГАЗ-66»

Рулевой механизм автомобиля «ГАЗ-66-11» состоит из картера 1 (рис. 1), внутри которого находится червяк 6, входящий в зацепление с трехгребневым роликом 2. Червяк запрессован на пустотелый вал 7 и установлен в картере на двух конических подшипниках 5 и 8.

Между нижней крышкой 4 и картером рулевого управления установлено несколько тонких бумажных прокладок 3 для регулировки подшипников червяка.

Ролик установлен на оси 10 на подшипниках 11 в щечках головки вала сошки. Вал сошки вращается на двух подшипниках 17 и 18. В месте выхода вала сошки установлена уплотнительная манжета 15.

На шлицованную часть вала насажена сошка 16. Правильность установки сошки достигается наличием на ней четырех сдвоенных шлицов.

Зацепление червяка с роликом регулируют с помощью винта 12, который ввернут в боковую крышку картера. Винт фиксируется с помощью стопорной шайбы 19, штифта 13 и гайки 20.

Вал червяка с помощью шпонки 9 соединен с нижней вилкой рулевого вала. Вал рулевого механизма состоит из верхнего рулевого вала и промежуточного вала, соединенных между собой и с редуктором рулевого механизма с помощью карданных шарниров.

На конце рулевого вала установлена ступица рулевого колеса.

***



Рулевой механизм автомобиля «Урал»

Разновидностью червячного рулевого механизма является червячно-спироидный рулевой механизм с боковым сектором, который применяется на автомобиле «Урал-4320» (рис. 2 ).

Рулевая пара состоит из двухходового цилиндрического червяка 2 и бокового сектора 3 со спиральными коническими зубьями. Червяк закреплен на валу 4, который вращается на подшипниках 1, допускающих небольшое осевое перемещение.

Сектор 3 выполнен заодно с валом 6, на шлицах которого устанавливается сошка 5.

Углы спиралей червяка конического сектора равные. При трапециевидном профиле поперечного сечения витков червяка и зубьев сектора они соприкасаются по линии, поэтому зубья воспринимают передаваемую нагрузку по всей осевой длине. Это снижает нагрузку на зубья, уменьшает контактные напряжения и повышает износостойкость передачи.

Вал сошки 6 устанавливается с большой точностью на удлиненных игольчатых подшипниках 7.

Прогиб червяка ограничивается специальным упором 8, установленным в картере рулевого механизма. Аналогичный упор 9 ограничивает прогиб сектора с противоположной стороны. Закрепление червяка с сектором регулируют подбором толщины бронзовой шайбы 10, расположенной между крышкой картера и сектором.

Зазор в зацеплении увеличивается при повороте червяка в обе стороны от среднего положения с целью исключения заклинивания рулевого механизма в крайних положениях.

***

Винтовой рулевой механизм



Главная страница

• Страничка абитуриента

Дистанционное образование

• Группа ТО-81
• Группа М-81
• Группа ТО-71

Специальности

• Ветеринария
• Механизация сельского хозяйства
• Коммерция
• Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК. 01.01. «Устройство автомобилей»
•    Карта раздела
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики




• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

Рулевой механизм типа червяк – ролик.

Грузовые автомобили. Ведущие мосты

Рулевой механизм типа червяк – ролик. Грузовые автомобили. Ведущие мосты

ВикиЧтение

Грузовые автомобили. Ведущие мосты
Мельников Илья

Содержание

Рулевой механизм типа червяк – ролик

Такой рулевой механизм применяют на некоторых грузовых автомобилях, имеющих механическое рулевое управление.

Рис. Устройство рулевого управления автомобиля ГАЗ а – рулевой механизм типа червяк – ролик, б – рулевой привод, 1 – нижняя крышка, 2 – конические подшипники, 3 – рулевая колонка, 4 – рулевое колесо, 5 – рулевой вал, 6 – ролик, 7 – червяк, 8 – корпус, 9 – вал сошки, 10 – ось ролика, 11 – регулировочный винт, 12 – шайба, 13 – рулевая сошка, 14, 16 – продольная и поперечная тяги, 15 – верхний поворотный рычаг, 17 – рычаги поворотных цапф, 18 – поворотная цапфа, А – выточка, Б – паз.

Рулевой механизм состоит из рулевого колеса 4, рулевого вала 5, с червяком 7, колонки (трубы) 3, внутри которой проходит рулевой вал 5, вала 9 сошки с трехгребневым роликом 6, сошки 13 и чугунного корпуса 8 с подшипниками.

Корпус рулевого механизма прикреплен болтами к раме автомобиля. Рулевой вал 5 нижним концом запрессован на червяк 7, который вращается на двух конических роликовых подшипниках 2. Внутренними кольцами подшипников служат конические закаленные поверхности червяка. Наружные кольца запрессованы в гнезда корпуса и закрыты крышками 1.

Между нижней крышкой 1 и корпусом установлены бумажные прокладки для регулировки осевого зазора подшипников червяка. Под верхней крышкой установлена одна уплотнительная прокладка.

Вал 9 сошки вращается в бронзовой втулке, запрессованной в нижней части корпуса, и в цилиндрическом роликовом подшипнике, установленном в боковой крышке корпуса рулевого механизма. Внутренний конец вала сошки имеет кольцевую выточку А, которая входит в паз регулировочного винта 11. В месте выхода из корпуса вала сошки расположен самоподжимный сальник. Регулировочный винт 11ввертывается в боковую крышку корпуса рулевого механизма и удерживает вал сошки от осевых перемещений. Стопорится вал сошки шайбой 12, которая входит усом в паз винта. На винт надевается колпачковая гайка, которая прижимает шайбу к крышке.

В головке вала сошки установлен трехгребневой ролик 6, который вращается на оси на двух игольчатых подшипниках. Ось запрессована в отверстиях головки вала сошки 9. Для правильной установки сошки на вал на торцах выбиты риски. Гайкой закрепляют сошку на валу. При повороте рулевого колеса червяк, вращаясь, повертывает вал сошки с роликом. В это время нижний конец вала сошки передвигается вперед или назад, увлекая за собой привод и поворачивая колеса.

Для смазывания деталей корпус рулевого механизма заправляют трансмиссионным маслом до уровня наливного отверстия, которое закрывают пробкой. Вытеканию масла препятствуют самоподжимный сальник, войлочное кольцо и картонные прокладки.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Танковозы типа «900»

Танковозы типа «900»
О «900–й» же модели (6×4) с собственным верхнеклапанным 130–сильным двигателем, 4–ступенчатой коробкой передач и всеми односкатными 22–дюймовыми колесами следует рассказать чуть подробнее. Такие машины использовались для перевозки орудий и легких

11.3. Механизм возникновения и развития пожаров

11.3. Механизм возникновения и развития пожаров
Следует отличать пожар от возгорания.Пожар – это неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. Горение под контролем человека не является

3.3. Механизм управления качеством

3.3. Механизм управления качеством
Управление качеством происходит на государственном, региональном и отраслевом уровнях, а также на уровне фирмы (предприятия).Под управлением качеством продукции понимаются действия, осуществляемые при создании, эксплуатации или

Мониторы типа «Miantonomoh»

Мониторы типа «Miantonomoh»
Создав в первый период гражданской войны 40 однобашенных мониторов по чертежам Эриксона, Северные штаты приступили к строительству подобных двухбашенных кораблей. Первыми двухбашенными стали четыре монитора типа «Winnebago» водоизмещением 1175 т,

Броненосцы типа «Захсен»

Броненосцы типа «Захсен»
К моменту спуска в 1875 г. «Захсена» – головного броненосца серии из четырех кораблей германская судостроительная промышленность достигла больших высот. Это позволило руководству военно-морского флота отказаться от заказа кораблей за границей.

Робот типа «рука»

Робот типа «рука»
Каждый робот рассчитан на выполнение той или иной работы, которая и определяет его конструкцию, размеры, степень подвижности, число рук и пальцев на руке, грузоподъёмность, точность движения и т.д. Независимо от того, стоит ли робот возле станков,

4.2. Механизм пластической деформации

4.2. Механизм пластической деформации
Пластическая деформация осуществляется посредством сдвига внутри кристалла по определенным кристаллографическим плоскостям, которые называются плоскостями скольжения. Сдвиг в кристалле начинается при достижении внешним

ОДНОСПУСКОВОЙ МЕХАНИЗМ ФИРМЫ «ГОЛЛАНД-ГОЛЛАНД»

ОДНОСПУСКОВОЙ МЕХАНИЗМ ФИРМЫ «ГОЛЛАНД-ГОЛЛАНД»
Односпусковой механизм для двуствольных ружей «Голланд-Голланд» имеет механическое переключение с постоянной последовательностью выстрелов. Замедление переключения достигается точным соотношением силы пружины и длины

Тратльщик типа «Капсюль»

Тратльщик типа «Капсюль»
Проектант КБ Путиловской верфи, ПетроградЗаводы-строители Путиловская верфь, Русско-Балтийский завод, РевельГод сдачи 1916Число кораблей в серии, ед. 4 («Капсюль» и «Груз» построены в Петрограде, «Щит» и «Крамбол» – в Ревеле)Водоизмещение, т: полное

Тральщик типа «Клюз»

Тральщик типа «Клюз»
Проектант КБ Путиловской верфи, ПетроградЗаводы-строители Путиловская верфь, верфь в АбоГоды сдачи 1917Число кораблей в серии, ед 4 («Клюз». «Защитник», «Ударник», «Фортрал»)Водоизмещение, т: полное 210-220Главные размерения, м:длина наибольшая 43,6ширина

Катер-тралыцик типа KM-IV

Катер-тралыцик типа KM-IV
Проектант ОКБ завода № 5 НКВД. ЛенинградЗаводы-строители завод № 5 НКВД и волжские заводыдеревянного судостроенияЧисло катеров в серии, ед 184Водоизмещение, т:полное около 12Главные размерения, м 19,3×3,4×0,8Главная энергетическая установка:тип

5.1.3. Механизм воздействия

5.1.3. Механизм воздействия
Сегодня существуют многочисленные теории, объясняющие механизм действия серебра на микроорганизмы. Наиболее распространенная – адсорбционная теория, в соответствии с которой клетка теряет жизнеспособность в результате взаимодействия

5.2.2. Механизм воздействия

5. 2.2. Механизм воздействия
Исследования по выяснению механизма антибактериального действия меди проводили еще в давние времена. Например, в 1973 г. ученые из лаборатории «Колумбус Баттел» провели всесторонний научный и патентный поиск, в котором собрали всю историю

Рулевой привод

Рулевой привод
Рулевой привод соединят сошку 13 с поворотными цапфами 18 и состоит из продольной рулевой тяги14, поворотных рычагов 17 и 15, поперечной рулевой тяги 16.Передняя ось, поворотные рычаги, и поперечная рулевая тяга образуют рулевую трапецию, которая обеспечивает

Кривошипно – шатунный механизм

Кривошипно – шатунный механизм
Кривошипно-шатунный механизм служит для восприятия давления газов в такте рабочего хода и преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. Он состоит из блока цилиндров, гильз и

Описание червячных передач

Что такое червячная передача?

Червячная передача представляет собой зубчатое колесо, состоящее из вала со спиральной резьбой, который входит в зацепление с зубчатым колесом и приводит его в движение. Червячные передачи — это шестерни старого типа и версия одной из шести простых машин. По сути, червячная передача представляет собой винт, упирающийся в то, что выглядит как стандартная прямозубая шестерня со слегка наклоненными и изогнутыми зубьями.

Он изменяет вращательное движение на 90 градусов, а также изменяется плоскость движения за счет положения червяка на червячном колесе (или просто «колесе»). Обычно они состоят из стального червяка и латунного колеса.

Рисунок 1. Червячная передача. Большинство червей (но не все) находятся внизу.

Как работают червячные передачи

Электродвигатель или двигатель передает мощность вращения через червяк. Червяк вращается против колеса, а поверхность винта давит на зубья колеса. Колесо прижимается к грузу.

Использование червячной передачи

Есть несколько причин, по которым можно выбрать червячную передачу вместо стандартной.

Во-первых, это высокий коэффициент редукции. Червячная передача может иметь огромное передаточное отношение без особых усилий — все, что нужно сделать, это добавить окружность колеса. Таким образом, вы можете использовать его либо для значительного увеличения крутящего момента, либо для значительного снижения скорости. Обычно для достижения того же уровня редукции, что и для одинарной червячной передачи, требуется несколько передаточных чисел обычной передачи, а это означает, что пользователи червячных передач имеют меньше движущихся частей и меньше мест для отказа.

Второй причиной использования червячной передачи является невозможность изменить направление мощности. Из-за трения между червяком и колесом колесо с приложенной к нему силой практически не может привести червяк в движение.

На стандартной передаче вход и выход можно поворачивать независимо, если приложено достаточное усилие. Это требует добавления обратного упора к стандартной коробке передач, что еще больше усложняет набор шестерен.

Почему бы не использовать червячные передачи

Есть одна особенно очевидная причина, по которой червячную передачу не следует выбирать стандартной: смазка. Движение между червяком и зубчатым колесом полностью скользящее. В контакте или взаимодействии зуба нет компонента качения. Это делает их относительно трудно смазываемыми.

Требуемые смазочные материалы обычно имеют очень высокую вязкость (ISO 320 и выше), и поэтому их трудно фильтровать, а требуемые смазочные материалы, как правило, специализируются на том, что они делают, и требуется, чтобы продукт был на месте специально для этого типа оборудования.

Смазка червячной передачи

Основная проблема с червячной передачей заключается в том, как она передает мощность. Это благо и проклятие одновременно. Спиралевидное движение позволяет добиться значительного уменьшения на сравнительно небольшом пространстве для того, что требуется, если бы использовалась стандартная косозубая передача.

Это спиральное движение также приводит к тому, что основным способом передачи энергии является невероятно проблематичное состояние. Это широко известно как трение скольжения или износ скольжения.

В типичном наборе зубчатых колес мощность передается в точке пиковой нагрузки на зуб (известной как вершина или делительная линия), по крайней мере, в условиях износа при качении. Скольжение происходит по обе стороны от вершины, но скорость относительно низкая.

В червячной передаче скользящее движение является единственной передачей мощности. При скольжении червяка по зубу колеса он медленно стирает смазочную пленку, пока смазочной пленки не остается, и в результате червяк трется о металл колеса в режиме граничной смазки. Когда поверхность червяка отрывается от поверхности колеса, она захватывает больше смазки и начинает процесс заново при следующем обороте.

Трение качения на типичном зубчатом колесе требует небольшого количества смазочной пленки для заполнения пространств и разделения двух компонентов. Поскольку скольжение происходит по обе стороны вершины зуба шестерни, для преодоления этой нагрузки требуется немного более высокая вязкость смазки, чем строго необходимая для износа качения. Скольжение происходит с относительно небольшой скоростью.

Червяк на червячной передаче крутится, и при вращении давит от нагрузки, воздействующей на колесо. Единственный способ предотвратить соприкосновение червяка с колесом — это иметь достаточно большую толщину пленки, чтобы не стереть всю поверхность зуба до того, как эта часть червяка выйдет из зоны нагрузки.

Для этого сценария требуется специальный вид смазки. Мало того, что это должна быть смазка с относительно высокой вязкостью (и чем выше нагрузка или температура, тем выше должна быть вязкость), она должна иметь какой-то способ помочь преодолеть существующие условия скольжения.

Прочтите Правильный способ смазывания червячных передач, чтобы узнать больше по этой теме.

Вязкость

Вязкость является основным фактором, препятствующим соприкосновению червяка с колесом в червячной передаче. В то время как нагрузка и размер зубчатой ​​передачи определяют требуемую смазку, ISO 460 или ISO 680 довольно распространены, а ISO 1000 не является чем-то необычным. Если вы когда-либо пытались фильтровать этот диапазон вязкости, вы знаете, что это проблематично, потому что, вероятно, ни один из фильтров или насосов, которые у вас есть на месте, не будет подходящего размера или номинала для правильной работы.

Поэтому вам, вероятно, потребуется специальный насос и фильтр для этого типа устройства. Вязкая смазка требует медленной работы насоса, чтобы смазка не активировала байпас фильтра. Также потребуется фильтр с большой площадью поверхности, чтобы смазка могла проходить через него.

Типы смазочных материалов для поиска

Одним из типов смазочных материалов, обычно используемых с червячными передачами, являются редукторные масла на минеральной основе. Нет никаких присадок, которые можно было бы добавить в смазку, чтобы она могла преодолевать износ скольжения на неопределенный срок, но комбинация натуральных или синтетических жирных добавок в компаундированных трансмиссионных маслах обеспечивает хорошую смазывающую способность, обеспечивая дополнительную меру защиты от контакта металла с металлом. .

Другим типом смазочного материала, обычно используемым с червячными передачами, являются промышленные редукторные масла на минеральной основе с противозадирными свойствами. Есть некоторые проблемы с этим типом смазки, если вы используете червячную передачу с компонентом из желтого металла (латуни). Однако, если у вас относительно низкие рабочие температуры или на поверхности зубьев шестерни нет желтого металла, эта смазка работает хорошо.

Редукторные смазки на основе полиальфаолефинов (ПАО) хорошо работают в червячных передачах, поскольку они естественным образом обладают хорошими смазывающими свойствами. С трансмиссионным маслом PAO необходимо следить за пакетом присадок, потому что они могут иметь противозадирные присадки. Обогащенное трансмиссионное масло для стандартных условий эксплуатации с противоизносными свойствами (AW), как правило, приемлемо, но убедитесь, что его свойства совместимы с большинством металлов.

Автор рекомендует внимательно следить за металлами износа при анализе масла, чтобы убедиться, что пакет AW не настолько реактивен, чтобы вызвать значительное выщелачивание из латуни. Эффект должен быть намного меньше, чем тот, который можно было бы увидеть с EP, даже при наихудшем сценарии реактивности AW, но он может проявиться при испытаниях металлов. Если вам нужна смазка, способная выдерживать более высокие или более низкие температуры, чем обычно, возможно, имеется подходящий продукт на основе полиальфаолефинов.

Полиалкиленгликоли (ПАГ), четвертый тип смазочных материалов, становятся все более распространенными. Эти смазочные материалы обладают превосходными смазывающими свойствами и не содержат восков, которые вызывают проблемы при низких температурах со многими минеральными смазочными материалами, что делает их отличным выбором для работы при низких температурах. Следует соблюдать осторожность при использовании масел PAG, поскольку они несовместимы с минеральными маслами, некоторыми уплотнениями и красками.

Металлургия червячных передач

Наиболее распространенные червячные передачи состоят из латунного колеса и стального червяка. Это связано с тем, что латунное колесо обычно легче заменить, чем сам червяк. Колесо сделано из латуни, потому что оно предназначено для жертвоприношения.

В случае соприкосновения двух поверхностей червяк практически не изнашивается, потому что колесо более мягкое, и, следовательно, большая часть износа приходится на колесо. Отчеты об анализе масла для этого типа агрегата почти всегда показывают некоторый уровень меди и низкий уровень железа — в результате жертвенного колеса.

Это латунное колесо создает еще одну проблему в уравнении смазки червячных передач. Если в маслосборник червячной передачи с латунным колесом залить сернисто-фосфорное трансмиссионное масло EP, и температура будет достаточно высокой, присадка EP активируется. В обычных стальных шестернях эта активация создает тонкий слой окисления на поверхности, который помогает защитить зубья шестерни от ударных нагрузок и других экстремальных механических условий.

Однако на поверхности латуни активация противозадирной присадки приводит к значительной коррозии из-за серы. За короткое время можно потерять значительную часть нагрузочной поверхности колеса и нанести серьезный ущерб.

Прочие материалы
Некоторые из менее распространенных материалов, используемых в червячных передачах, включают:

Стальной червяк и стальное червячное колесо — В этом приложении нет усложнений EP латунной передачи, но в подобном редукторе нет места для ошибок. Ремонт червячных передач с использованием такой комбинации металлов обычно более дорогостоящий и требует больше времени, чем ремонт червячных передач из латуни и стали. Это связано с тем, что перенос материала, связанный с отказом, делает червяк и колесо непригодными для восстановления.

Латунный червяк и латунное червячное колесо . Это применение, скорее всего, используется в ситуациях с умеренными и легкими нагрузками, поскольку латунь может выдерживать только меньшую нагрузку. Выбор смазки для этой комбинации металлов является гибким из-за более легкой нагрузки, но все же необходимо учитывать ограничения по добавкам в отношении противозадирных свойств из-за желтого металла.

Пластмасса на металле, на пластмассе и другие подобные комбинации — обычно используется в приложениях с относительно легкими нагрузками, таких как робототехника и автомобильные компоненты. Выбор смазки зависит от используемого пластика, поскольку многие разновидности пластика реагируют на углеводороды в обычной смазке, и поэтому потребуются смазочные материалы на основе кремния или другие нереакционноспособные смазки.

Хотя червячная передача всегда будет иметь несколько сложностей по сравнению со стандартным комплектом шестерен, она может быть эффективным и надежным элементом оборудования. При небольшом внимании к настройке и выбору смазки червячные передачи могут обеспечить надежную работу, а также любой другой тип зубчатых передач.

Похожие материалы
Рэй Тибо. «Смазка червячных передач». Журнал для смазки машин . май-июнь 2001 г.

Об авторе

Что это такое и где они используются?

Вы здесь: Домашняя страница / Часто задаваемые вопросы + основы / Червячные передачи: что это такое и где они используются?

26 октября 2017 г. By Danielle Collins Оставить комментарий

Червячные передачи используются в промышленности, тяжелом оборудовании и даже в потребительском оборудовании. Хотя их эффективность относительно низка, они могут обеспечивать очень высокие передаточные числа и во многих случаях являются самотормозящимися.

Изображение предоставлено: Nord Drivesystems

Червячная передача состоит из червяка и шестерни (иногда называемой червячным колесом) с непараллельными, непересекающимися валами, ориентированными под углом 90 градусов друг к другу. Червяк аналогичен винту с V-образной резьбой, а шестерня аналогична цилиндрической шестерне. Червяк обычно является ведущим компонентом, а червячная резьба продвигает зубья шестерни.

Как и шариковый винт, червяк в червячной передаче может иметь один или несколько заходов, что означает, что на червяке имеется несколько витков или спиралей. Для однозаходного червяка каждый полный оборот (360 градусов) червяка продвигает шестерню на один зуб. Таким образом, шестерня с 24 зубьями обеспечивает передаточное число 24:1. Для многозаходного червяка передаточное число равно числу зубьев шестерни, деленному на число заходов червяка. (Это отличается от большинства других типов зубчатых колес, где передаточное отношение зависит от диаметров двух компонентов.)

Червяк в червячном редукторе может иметь один заход (резьбу) или несколько заходов.
Изображение предоставлено: Kohara Gear Industry Company, Ltd.

Зацепление червяка и шестерни представляет собой смесь скольжения и качения, но скользящий контакт преобладает при высоких передаточных числах. Это скользящее действие вызывает трение и нагрев, что ограничивает эффективность червячных передач от 30 до 50 процентов. Чтобы свести к минимуму трение (и, следовательно, нагрев), червяк и шестерню изготавливают из разнородных металлов — например, червяк может быть изготовлен из закаленной стали, а шестерня — из бронзы или алюминия.

Хотя скользящий контакт снижает эффективность, он обеспечивает очень тихую работу. (Использование разнородных металлов для червяка и шестерни также способствует бесшумной работе.) Это делает червячную передачу пригодной для использования там, где шум должен быть сведен к минимуму, например, в лифтах. Кроме того, использование более мягкого материала для зубчатого колеса означает, что оно может поглощать ударные нагрузки, например, от тяжелого оборудования или дробильных машин.

Основным преимуществом червячных передач является их способность обеспечивать высокие передаточные числа и, соответственно, увеличение крутящего момента. Их также можно использовать в качестве редукторов скорости на низких и средних скоростях.