Червячная передача

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Червячная самотормозящая передача в механизме управления воротами
Worm Gear and Pinion.jpg
Разводной ключ имеет червячную передачу
Worm Gear.gif

Червя́чная переда́ча (зубчато-винтовая передача) — механическая передача, осуществляющаяся зацеплением червяка и сопряжённого с ним червячного колеса[1].

Конструкция[править | править вики-текст]

Червяк представляет собой винт со специальной резьбой, в случае эвольвентного профиля колеса форма профиля резьбы близка к трапецеидальной[2]. На практике[2] применяются однозаходные, двухзаходные и четырёхзаходные червяки.

Червячное колесо представляет собой зубчатое колесо. В технологических целях червячное колесо, как правило[2], изготовляют составленным из двух материалов: венец — из дорогого антифрикционного материала (например, из бронзы), а сердечник — из более дешёвых и прочных сталей или чугунов.

Входной и выходной валы передачи скрещиваются, обычно (но не всегда) под прямым углом.

Функционирование[править | править вики-текст]

Передача предназначена для существенного увеличения крутящего момента и, соответственно, уменьшения угловой скорости. Ведущим звеном является червяк. Червячная передача без смазки и вибрации обладает эффектом самоторможения и является необратимой: если приложить момент к ведомому звену (червячному колесу), из-за сил трения передача работать не будет. Передаточные отношения червячной передачи закладываются в пределах от 8 до 100, а в некоторых случаях — до 1000[1].

Достоинства и недостатки[править | править вики-текст]

  • Достоинства:
    • Плавность работы;
    • Малошумность;
    • Большое передаточное отношение одной пары, - червячные редукторы с большим передаточным числом значительно компактнее и легче, чем эквивалентные шестеренчатые, и менее материалоёмки;
    • Самоторможение - при некоторых передаточных отношениях;
    • Повышенная кинематическая точность.
  • Недостатки:
    • Повышенные требования к точности сборки, необходимость точной регулировки;
    • При некоторых передаточных соотношениях передача вращения возможна только в одном направлении - от винта к колесу. (для некоторых механизмов может считаться достоинством).
    • Существенное взаимное проскальзывание рабочих поверхностей, отсюда:
      • Высокие требования к геометрической точности и прочности поверхностей трения;
      • Сравнительно низкий КПД (целесообразно применять при мощностях менее 100 кВт)
      • Большие потери на трение с тепловыделением, необходимость специальных мер по интенсификации теплоотвода;
      • Повышенный износ и склонность к заеданию.

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

Классификация[править | править вики-текст]

Червяки различают по следующим признакам:

  • по форме образующей поверхности
  • по направлению линии витка
    • правые
    • левые
  • по числу заходов резьбы
    • однозаходные
    • многозаходные
  • по форме винтовой поверхности резьбы
    • с архимедовым профилем
    • с конволютным профилем
    • с эвольвентным профилем
    • трапецеидальный

Зубчатые колёса различают по следующим признакам:

  • по профилю зуба
    • прямой — (контакт по точке, малонагруженные передачи)
    • вогнутый — «охватывающий» червяк (контакт по линии)
    • роликовый — зубья вырожденного сектора заменены гребневым роликом
  • по типу зубчатого колеса
    • полное колесо (с передачей непрерывного вращения)
    • зубчатый сектор (с поворотом сектора на ограниченный угол)
    • вырожденный сектор с роликом (в паре с глобоидальным червяком — рабочая длина сектора меньше рабочей длины червяка, возможна передача большого момента)

Применение[править | править вики-текст]

Червячная передача главным образом применяется в червячных редукторах.

Достаточно часто червячные передачи используются в системах регулировки и управления — самоторможение обеспечивает фиксацию положения, а большое передаточное отношение позволяет достичь высокой точности регулирования (управления) и(или) использовать низкомоментные двигатели. Весьма распространенное применение пары типа "глобоидальный червяк с роликовым сектором" - рулевое управление автомобилей.

Благодаря этим же характеристикам червячные передачи и червячные редукторы широко применяются в подъёмно-транспортных машинах и механизмах (например, лебёдках).

Часто в виде червячной пары изготавливаются механизмы натяжения струн (колковая механика) музыкальных инструментов, например, гитары.[4] В данном применении полезным оказывается эффект самоторможения (необратимость).

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 «Червячная передача» БСЭ
  2. 1 2 3 Основы конструирования и детали машин. Курс ОКДМ / Лекционный курс / Червячные передачи. Глава 12 (не позже 2007). Проверено 27 октября 2008.
  3. Скойбеда А. Т. и др. Детали машин и основы конструирования: Учебник. / Скойбеда А. Т., Кузьмин А. В., Макейчик Н. Н. Под общ. ред. А. Т. Скойбеды. — Мн.:Вышэйшая школа, 2000. — С. 336. — 584 с. — 3000 экз. — ISBN 985-06-0081-0
  4. ГИТАРИЗМ.RU - Колки. Архивировано из первоисточника 18 октября 2012.

Литература[править | править вики-текст]

  • Скойбеда А. Т. и др. Детали машин и основы конструирования: Учебник. / Скойбеда А. Т., Кузьмин А. В., Макейчик Н. Н. Под общ. ред. А. Т. Скойбеды. — Мн.:Вышэйшая школа, 2000. — С. 335—363. — 584 с. — 3000 экз. — ISBN 985-06-0081-0

Ссылки[править | править вики-текст]