Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Червячные передачи, назначение и методы изготовления

Червячные передачи, назначение и методы изготовления

Элементами червячной передачи являются червяк и червяч­ное колесо, оси которых перекрещиваются под углом 90° (в неко­торых механизмах тяжелых станков применяют передачи с ося­ми, перекрещивающимися под углом 45°).

Червячные передачи бывают цилиндрические и глобоидные. Червяки изготовляются из углеродистой или хромоникелевой стали. Обычно поверхности витков червяков подвергают закалке с нагревом т. в. ч. В тихоходных передачах применяют термиче­ски не обработанные червяки. Червяки обрабатывают на токар­ных, фрезерных, кругло- и резьбошлифовальных станках. Венцы червячных колес изготовляют из оловянистой бронзы Бр. ОФ10—1 и оловянисто-никелевой бронзы Бр. ОНФ. При небольших скоростях скольжения профилей менее 2 м/сек и отсутствии особых требований червячные колеса можно изготов­лять из чугуна марок СЧ 21-40, СЧ 24-44, СЧ 28-48 и др. Значи­тельная экономия цветных металлов достигается применением биметаллических червячных колес, в которых венец сделан из бронзы, а ступица — из стали. Технологический маршрут обра­ботки заготовок червячных колес аналогичен обработке цилинд­рических колес. В зависимости от степени точности червячного колеса и вида производства применяют различные способы наре­зания зубьев. К ним относятся: нарезание червячной фрезой методом радиальной подачи; нарезание червячной фрезой мето­дом тангенциальной подачи и отделочное фрезерование червяч­ным шевером.

Рис. 85. Шевер для шевингования червячного колеса

При нарезании зубьев методом радиальной подачи червячная фреза должна иметь одинаковые модуль, диаметр делительной окружности, число заходов, угол профиля, форму винтовой поверхности и основные размеры червяка, с которыми нарезаемое колесо будет работать в паре. При обработке зубьев ось фрезы устанавливается перпендикулярно оси заготовки (рис. 85, а). Фрезе сообщается радиальная подача до тех пор, пока межцент­ровое расстояние червячной фрезы и червячного колеса не будет равно полусумме диаметров их начальных окружностей. Этот метод применяют для менее точных червячных передач.

Нарезание зубьев червячного колеса методом тангенциальной подачи производится червячной фрезой, имеющей заборный конус, облегчающий постепенное врезание фрезы. Червячная фреза (рис. 85, б) и нарезаемое червячное колесо устанавли­ваются на полную глубину резания так, что межцентровое расстояние между осью фрезы и осью червячного колеса в процессе работы остается постоянным. Метод тангенциальной подачи менее производителен, чем метод радиальной подачи, но он точ­нее и дает более высокую чистоту обрабатываемой поверхности.

Червячные зубчатые колеса, нарезанные методом радиаль­ной подачи, для повышения точности и чистоты зубьев подвер­гают отделочной обработке червячным шевером, для чего оставляется припуск 0,3—0,4 мм на толщину зуба.

Ремонт зубчатых и червячных передач

Типовыми неисправностями в зубчатых передачах являются: износ рабочих и торцовых поверхностей зубьев, выкрашивание и поломка зубьев, ослабление посадочных отверстий, трещины на ободе. Эти дефекты определяют измерением и внешним осмотром. Так, износ зубь­ев зубчатых колес измеряют штангензубомером (рис. 87). Этот инструмент имеет две ш калы 1 и 5, перпендику­лярные одна другой. Шкала 1 служит для определения высоты h’ головки зуба, а шкала 5 — для измерения толщины зуба а. При определении изно­са вначале устанавливают упор—дви­жок 3 с нониусом 2 на высоту головки зуба h’ согласно формуле h’ = m (модуль). Закрепив упор с нониусом, устанавливают штангензубомер на окружность выступа зуба и сдвигают губки до соприкосновения с профилем зуба. По шкале 4 отсчитывают размер изношенного зуба. Раз­ность между толщиной нового зуба и фактической толщиной измеренной штангензубомером, и есть величина износа зуба.

Читайте так же:
Радиально сверлильный станок назначение

Методы ремонта зубчатых колес передачи выбирают в зави­симости от назначения передачи, класса точности и условий про­изводства. У неответственных зубчатых колес металлорежущих станков трещины на ободе колеса заваривают или ремонтируют путем устан

Рис. 87. Схема измерения износа зуба

овки накладок. Изношенные зубья неответственных зубчатых колес восстанавливают наплавкой металла с последую­щей механической обработкой. Наплавку производят предвари­тельно тем же металлом, из которого изготовлено колесо, а поверх слоем от 0,5 до 1,5 мм твердого сплава (сормайта, сталинита) с последующим шлифованием.

Колеса с выломанными зубьями ремонтируют в крайних случаях и только незакаленные и тихоходные. Ремонт таких колес выполняют различными спо­собами (рис. 88). Отдельные выломанные зубья можно заменить новыми, наплавленными электродуговой и газовой сваркой. Для этого по длине зуба сверлят и нарезают отверстия, в которые ввертываются шпильки. Ввернутые шпильки образуют основу зуба, которую со всех сторон наплавляют электродуговой свар­кой и затем обрабатывают, образуя рабочий профиль зуба. Зуб­чатые колеса, имеющие износ зубьев с одной стороны (в зависи­мости от условий работы передачи), ремонтируют путем повора­чивания.

Рис. 88. Ремонт зубчатого колеса

Смена зубчатого венца или всего колеса применяется при ремонте зубчатых колес средне- и высокоскоростных закрытых передач (редукторов, коробок скоростей и т. п.), высокие удель­ные давления на рабочих поверхностях которых не допускают применения способов восстановления изношенных зубьев. При значительном износе одного зубчатого колеса при ремонте зуб­чатой передачи рекомендуется заменять второе колесо. В исклю­чительных случаях разрешается заменять только малое колесо, если его диаметр в несколько раз меньше диаметра большего колеса.

В червячной передаче основная форма износа — истирание витков червяка и зубьев червячного колеса, причем червяк изнашивается значительно быстрее. Ремонт червячных передач осу­ществляется поворачиванием червяка и червячного колеса, сдви­ганием червяка вдоль оси, заменой элементов передачи. Повора­чивание червяка и червячного колеса применяют для неревер­сивных передач в случаях, когда конструкция передачи допус­кает его. Сдвигание червяка вдоль оси основано на том, что в работающем червяке витки изнашиваются неравномерно. Наибольшему износу подвергаются витки, расположенные вблизи осевой плоскости колеса. Учитывая это, вводят в зацепление дру­гие витки путем смещения червяка. У червячных колес, изготовленных из цветных сплавов, с целью экономии сплавов и сниже­ния стоимости ремонта можно протачивать ступицу под новый зубчатый венец (рис. 89). После напрессовывания новый зубча­тый венец закрепляют винтами, протачивают и нарезают зубья. Замена элементов передачи — наиболее распространенный спо­соб ремонта червячных передач. В червячных передачах с зака­ленным червяком заменяют обычно венец червячного колеса, а в передачах с незакаленным червяком заменяют по мере надобности и венец колеса, и червяк.

Читайте так же:
Сверло под мебельный шуруп

Рис. 89. Ремонт червячного колеса

В зависимости от назначения передач зубчатые колеса про­ходят термическую обработку и упрочнение. Из существующих способов поверхностного упрочнения рабочих поверхностей зубьев зубчатых колес можно отметить поверхностную закалку т. в. ч. и кислородно-ацетиленовым пламенем.

Материалы и конструкции червяков и червячных колес.

Червяки для силовых передач изготовляют из углеродистых или легированных сталей с соответствующей термообработкой, обеспечивающей высокую твердость рабочих поверхностей. Червяки из сталей 15Х, 20Х, 12ХН2, 18ХГТ, 20ХФ и т. д. подвергают цементации и закалке до твердости HRC58. 63, а из сталей Ст6, 40, 45, 40Х, 40ХН закаляют до HRC45. 55. Червяки из улучшенных и нормализованных сталей применяют в тихоходных и малонагруженных передачах, а также при отсутствии оборудования для их шлифовки, В передачах с колесами большого диаметра червяк изготовляют из бронзы, а колесо — из чугуна (для экономии бронзы). В большинстве случаев червяк выполняют как целое с валом (см. рис. 1; 2), реже насадным, т. е. изготовленным отдельно от вала и затем закрепленным на нем.

правая резьба червяка

Рис. 1

Выбор материала червячного колеса в основном зависит от скорости скольжения витков резьбы червяка по зубьям колеса (рис. 3, д)
v_<с к data-lazy-src=

Рис. 2

Эвольвентный червяк

Рис. 3

В червячном колесе небольшого диаметра, не подвергающегося сильному нагреву, бронзовый венец обычно насаживают на центр с натягом (см. рис. 1; 2) и для надежности соединения скрепляют с ним винтами. В колесах больших и средних диаметров бронзовый венец скрепляют с центром винтами (рис. 4, а). При серийном производстве червячные колеса изготовляют биметаллическими (рис. 4, б), т. е. бронзовый венец отливают центробежным способом в форме, в которую помещают чугунный центр. При скоростях скольжения vск≤2 м/с червячные колеса для удешевления можно изготовлять целиком из чугуна СЧ15, СЧ18 и СЧ20. Для амортизации ударов при работе червячной передачи, глушения механической вибрации и максимального снижения износа зубьев червячных колес их иногда изготовляют из пластмасс. Пластмассовые червячные колеса применяют в небольших силовых передачах и приборах; материалом для них служат древеснослоистые пластики (ДСП), текстолит и полиамиды (капрон и нейлон). На (рис. 4, в) показано пластмассовое червячное колесо из текстолитовых или древопластиковых пластин, насаженных на металлическую втулку и соединенных болтами между стальными дисками. В остальном конструкция червячного колеса такая же, как и зубчатого колеса.

Читайте так же:
Резьбомер гост 519 77

пластмассовое червячное колесо

Рис. 4

Из 12 степеней точности изготовления червячных передач, регламентируемых ГОСТ 13675-68 (СТ СЭВ 311-76), для силовых передач предусмотрены 5, 6, 7, 8 и 9-я степени точности. В общем машиностроении чаще всего пользуются 7, 8 и 9-й степенями точности. Выбор степени точности червячной передачи в зависимости от окружной скорости колеса v2, обработки червяка и колеса и области применения передачи можно производить по табл.

Червячное колесо

Червячное колесо является неотъемлемой частью червячной передачи. Она состоит из всего двух деталей – червячного колеса и червяка. Данную пару принято называть червячной парой, она имеет массу преимуществ, а так же не лишена недостатков.

Червячная пара

Механическая червячная пара была изобретена давно, и родилось это изобретение, благодаря усилиям знаменитого и всем известного учёного и философа Архимеда. Изобретённая им деталь – червяк, значительно изменила и усовершенствовало не только технику того времени, но и повлияло на ход истории.

Червячная пара состоит всего из двух деталей:

  • Червяк;
  • Червячное колесо;

Червяк – является фактически видоизменённой шестернёй, где зубья из параллельного сечения преобразованы в продольно-круговое, то есть в витки. Форма червяка стала образом шурупов, болтов, винтов. Червяк используется в промышленности, сельском хозяйстве и в быту. Всем известная мясорубка имеет червячный рабочий вал, который и обеспечивает непрерывное поступление продуктов к ножу с сеткой. Не все знают, что во многих мясорубках задействован ещё один червяк, который находится внутри, то есть в редукторе мясорубки. Правда, в редукторе червяк работает в червячной передаче, которая понижает обороты двигателя, при этом значительно повышая мощность на выходном валу.

Изготовление червячных колес, червячных пар. Литейный завод "МАЯК"

Червячное колесо, естественно, не используется без червяка. Червячные колёса могут изготавливаться из металла, пластика, композитных материалов (стеклопластик, эбонит). Металлические червячные колёса могут быть составные, то есть рабочая поверхность с зубьями изготавливается из антифрикционного металла – бронзы, а само колесо из стали (чугуна, нержавеющей стали), алюминия, или из пластика. Так же, чтобы повысить механическую прочность зубцов червячного колеса и самого червяка, после нарезки их закаливают, это относится непосредственно к шестерням из стали.

Чтобы увеличить площадь зацепления зубцов на червячном колесе и червяке, зубцы делают вогнутыми. Так же для увеличения различных вариантов создания червячной пары, зубцы могут располагаться не параллельно оси червячного колеса, а под некоторым углом.

Читайте так же:
Чем вывести ржавчину с металла

Достоинства червячных передач

Технологические особенности червячной пары позволяют делать редукторы с большим передаточным соотношением. При этом данная передача остаётся компактной и выдерживает большие нагрузки. Основные достоинства червячной пары (передачи):

  • Высокое передаточное соотношение при использовании всего двух деталей. Оно может достигать 1:110, хотя такие передачи используются не так часто. Чтобы получить такое соотношение использую только цилиндрические устройства (шестерни), то для этого понадобится минимум передача из 3-х деталей (шестерён);
  • Компактность редуктора на основе червячной пары, опять же, благодаря червяку;
  • Высокая плавность хода, по сравнению с цилиндрическими системами;
  • Низкий уровень шума червячной передачи основан на том, что червяк плавно скользит по зубцам, в отличие от цилиндрических шестерёнчатых передач;
  • Червячная передача обладает так называемым эффектом самоторможения. Данное свойство приносит дополнительные положительные функции – отпадает необходимость использовать тормозное устройство. При этом червяк не даёт проворачиваться червячному колесу самостоятельно. Но это свойство может создавать дополнительные трудности, поэтому обязательно учитывается при создании механизмов на основе червячных пар.

Недостатки червячных пар

Естественно, множество механизмов, имея различные достоинства, не лишены многих недостатков. Червячная пара так же имеет некоторые недостатки, которые учитываются при создании редукционных систем и механизмов на её основе:

  • Низкий процент КПД, образуется в результате высокого коэффициента трения червяка с зубчатым колесом. На КПД так же влияет высокое передаточное соотношение. В среднем КПД зубчатых передач равен около 55%. Чтобы его повысить, для зубчатого колеса и поверхности червяка используют материалы с низким коэффициентом трения – бронзу, закалённую сталь. В некоторых системах используют пластики на основе капрона (и другие современные модификации), они обладают не только низким коэффициентом трения, но значительно снижают уровень шума.
  • Высокий нагрев редукторов на червячной паре. Опять же, всё из-за вездесущего трения. Поэтому для снижения трения используют специальные смазки, а так же дополнительное охлаждение, которое может производиться непосредственно подачей воздуха. Создание ребер охлаждения на корпусе редуктора, использование бронзовых червячных колёс – всё это делается для удаления излишков тепла и является отрицательной стороной червячной передачи.
  • Червячные передачи можно использовать для передачи мощности не более 60 кВт, при повышении этого порога используют глобоидные передачи. Правда, такие системы редкость, но всё же встречаются в некоторых промышленных механизмах. При этом берут во внимание непосредственно конкретные условия эксплуатации, где учитываются сотни факторов механизма и условий его работы, а так же экономическую эффективность и целесообразность.
  • Ещё один недостаток – это люфт выходного вала, который увеличивается при износе червячного колеса. Несмотря на это, на основе червячных систем создаются механизмы, которые используются в устройствах ЧПУ, роботизированных механизмах, и прецизионных устройствах.

Червячные пара в основном используются в самостоятельном исполнении, на её основе создаются различные классы редукторов. Несмотря на некоторые недостатки системы, в редукторах она используется как наиболее распространённая. По факту, червячные редукторы имеют больший износ и меньший ресурс эксплуатации, но это связанно не сколько от самой системы, а зависит непосредственно от режима эксплуатации. Использование редукторов на основе червячной пары имеет некоторые особенности, которые, как правило, указываются непосредственно в документах об их эксплуатации. При соблюдении описанных там правил, время работы червячных редукторов отвечает их гарантированным срокам.

Читайте так же:
Супер клей на пальцах рук как удалить

Если у вас возникли вопросы или вы хотите узнать цены, обращайтесь в отдел сбыта по телефону:

+7 (4842) 75-10-21 (многоканальный)

Профессиональные сотрудники предоставят Вам дополнительную информацию и помогут оформить заявку.

Возникли вопросы?
Свяжитесь с нами по телефону +7 (4842) 75-10-21

Классификация червячных передач

Червячная передача состоит из винта, называемого червяком, и червячного колеса, представляющего собой разновидность косозубого колеса.

Оси валов передачи перекрещиваются, угол перекрещивания обычно равен 90°.

В отличие от косозубого колеса обод червячного колеса имеет вогнутую форму, способствующую некоторому облеганию червяка и соответственно увеличению длины контактной линии. Резьба червяка может быть однозаходной или многозаходной (2, 4).

  • возможность получения большого передаточного отношения;
  • плавность и бесшумность работы;
  • возможность получения самоторможения (при смене входа).
  • сравнительно низкий к.п.д. (при однозаходном червяке — 0,72; при двухзаходном — 0,8; при четырехзаходном — 0,9);
  • необходимость применения для колеса дорогостоящих антфрикционных материалов;
  • повышенный износ и нагрев.

Червячные передачи классифицируются по различным признакам:

1) по форме червяка:

  • с цилиндрическим червяком (рисунок 42а);
  • с глобоидным червяком (рисунок 42б);

2) по форме профиля витка червяка:

  • с архимедовым червяком (по ГОСТ 19036-81 обозначается -ZA ). В осевом сечении профиль зуба имеет форму трапеции, в торцовом сечении — форму архимедовой спирали (рисунок 43а);
  • с конволютным червяком, имеющим прямолинейные очертания витка в нормальном сечении (рисунок 43б);
  • эвольвентным червяком ( ZJ ), представляющим косозубое колесо с малым числом зубьев и с большим углом наклона (в торцовом сечении зуб имеет эвольвентный профиль) (рисунок 43в).

В связи с высокими скоростями скольжения материалы червячной пары должны обладать антифрикционными свойствами, износостойкостью и пониженной склонностью к заеданию.

Червяки изготовляют из углеродистых или легированных сталей. Наибольшей нагрузочной способностью обладают пары, у которых витки червяка термообработаны до высокой твердости с последующим шлифованием.

Червячные колеса изготовливают преимущественно из бронзы, реже из чугуна.

Оловянные бронзы типа ОФ10-1, ОНФ считаются лучшим материалом, однако они дороги и дефицитны. Применяют при больших скоростях Vs=5…25 м/с. Безоловянистые бронзы, например алюминиево-железистые типа Бр.АЖ9-4, обладают повышенными механическими характеристиками, но имеют пониженные противозадирные свойства. Их применяют при Vs<5м/с. Чугун применяют при Vs<2м/с, преимущественно в ручных приводах.

Уважаемые студенты!
На нашем сайте можно получить помощь по техническим и другим предметам:
✔ Решение задач и контрольных
✔ Выполнение учебных работ
✔ Помощь на экзаменах

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector