Червячные механизмы

Червячные механизмы (рис. 1.31) применяют для передачи движения между перекрещивающимися валами. По сравнению с зубчатыми передачами они дают возможность в больших пределах изменять угловые скорости.

Передаточное отношение червячной пары равно: ,

где z₁ и z₂ – число заходов червяка, а через z₂  число зубьев червячного колеса.

Рисунок 1.31 - Кинематическая схема червячного механизма

Червячная передача (рис. 1.32) состоит из червяка 1 и сопряженного и сопряженного с ним червячного колеса 2. Угол скрещивания осей обычно равен 90°. Червячные передачи относятся к передачам к передачам с зацеплением, в которых движение осуществляется по принципу винтовой пары. Поэтому червячные передачи относят к категории зубчато-винтовых.

а) б)

а – цилиндрический червяк; б – глобоидный червяк

Рисунок 1.32 – Червячные передачи

Достоинства червячной передачи:

1. плавность работы;

2. бесшумность;

3. большое передаточное отношение в одной паре;

4. самоторможение;

5. повышенная кинематическая точность.

Недостатки червячной передачи:

1) сравнительно низкий КПД (целесообразно применять при мощностях < 100 кВт);

2) большие потери на трение (тепловыделение);

3) повышенный износ и склонность к заеданию;

4) повышенные требования к точности сборки, необходимость регулировки;

5) необходимость специальных мер по интенсификации теплоотвода;

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

Классификация червячных передач

Червяки различают по следующим признакам:

- по форме поверхности, на которой образуется резьба: а) цилиндрические; б) глобоидные;

- по направлению линии витка: а) правые; б) левые;

- по числу заходов резьбы: а) однозаходные; б) многозаходные;

- по форме винтовой поверхности резьбы: а) с архимедовым профилем; б) с конволютным профилем; в) с эвольвентным профилем.

Зубчатые колёса  различают по следующим признакам:

• по профилю зуба: а) прямой (контакт по точке, ненагруженные передачи); б) вогнутый - «охватывающий» червяк (контакт по линии); в) роликовый - зубы вырожденного сектора заменены на винтовой ролик;

• по типу зубчатого колеса: а) полное колесо (полный оборот, непрерывное вращение); б) зубчатый сектор (поворот сектора от одного крайнего положения до другого); в) вырожденный сектор (в паре с глобоидным червяком - рабочая длина сектора меньше рабочей длины червяка).

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.

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