Червячные редукторы

Назначение червячного редуктора

Червячный редуктор применяют в узлах, в которых важно уменьшить скорость вращения и параллельно увеличить передаваемый крутящий момент. Такие механизмы получили широкое применение в составе техники, для которой важно обеспечить большое тяговое усилие.

Конструкция червячного редуктора и принцип работы

Червячный редуктор включает следующие элементы:

• Червячное колесо в форме цилиндра с зубчатым профилем на поверхности, вращается внутри корпуса.
• Червяк в виде вала с нарезанным на цилиндре винтом различного профиля (архимедов, конволютный, эвольвентный и др.). Находится в постоянном сцеплении с червячным колесом.
• Корпус – оболочка из чугуна/стали, внутри которой расположен рабочий механизм.
• Подшипники для обеспечения опоры червяку, колесу.
• Уплотнители для предотвращения проникновения пыли, грязи внутрь корпуса, а также вытекания из него масла.
• Дополнительные шестерни внутри корпуса для создания различных соотношений между скоростью и крутящим моментом на выходе.

Когда червяк и червячное колесо входят в зацепление, они образуют червячную кинематическую пару. Когда червяк начинает вращаться, за счет скольжения точки зума червячного колеса по винту червяка, колесо начинает свое вращение, тем самым передается вращательный момент на колесо. Вследствие этого на выходе получается рост крутящего момента при одновременном уменьшении скорости вращения.

Виды червячных редукторов

По числу ступеней червячной передачи определяют следующие типы червячных редукторов:

• Одноступенчатый червячный редуктор. У механизма только одна рабочая пара: червячное колесо + червяк. Обычно его применяют в сборках и агрегатах, где число оборотов в минуту на входе в редуктор не превышает 1500.
• Двухступенчатый червячный редуктор – механизм, в котором две червяные кинематические пары. Могут работать последовательно или параллельно. Такие редукторы используют в приводах машин, требующих от редуктора крайне высокие показатели передаточного отношения. Применяют в лифтах и грузоподъёмных механизмах.

В каталоге червячных редукторов можно найти модели с разным расположением червяка, которое бывает нижним или верхним.

Червячный редуктор с верхним расположением червяка более компактный, подходит для применения в составе техники с ограниченным свободным монтажным местом. Редуктор обеспечивает высокую точность при передаче крутящего момента. Червячные редукторы с верхним расположением червяка используют во избежание повышенных потерь на перемещение и разбрызгивание масла.

У червячного редуктора с нижним расположением червяка простая конструкция и более доступная цена. Редуктор надежнее и дольше служит, чем узлы с верхним расположением червяка. Но такие механизмы могут занимать больше места и создавать высокие вибрации. Рекомендуется использовать при небольших скоростях.

Достоинства и недостатки червячных редукторов

Рассмотрим преимущества червячного редуктора:

• Плавность рабочего хода и остановки.
• Большой интервал передаточных чисел расширяет возможности по увеличению тягового усилия и снижению частоты вращения.
• Относительно низкий уровень вибраций и шума в процессе работы.
• Компактные размеры, что существенно улучшает геометрические параметры червячной передачи.
• Удобство и простота технического обслуживания.

Недостатки редукторов червячного типа:

• Высокие требования к точности изготовления деталей.
• Ограниченный диапазон скоростей (не рекомендуются для использования при очень высоких или очень низких скоростях).
• Ограниченная способность передачи нагрузки.
• Некоторые типы червячных редукторов требуют регулярной подачи масла для смазки и охлаждения.
• Низкий КПД в сравнении с другими типами редукторов.

Где используется червячный редуктор

Червячные редукторы широко используют для различных задач и оборудования:

• Транспортировочное оборудование: конвейеры, лифты, подъемники и т.д.
• Перемешивание и перемалывание мяса, овощей, сыра, фруктов и пр. на пищевом производстве.
• Передача мощности от турбин и генераторов к главной трансмиссии на электростанциях.
• Устройства позиционирования. Червячный редуктор для шагового двигателя обеспечивает больший крутящий момент и повышает точность позиционирования в системах автоматизации производства.