Черв’ячні передачі.

Черв’ячна передача передає обертання між пересічними валами (рис. 1.21, а). Рух в черв’ячних передачах здійснюється по принципу гвинтової пари. Гвинтом є черв’як, який представляє собою гвинт, звичайно з різьбою трапецієвидної форми. Черв’ячне колесо є якби гайкою в зачепленні з якою знаходиться черв’як.

Черв’як може бути одно західним або мати декілька заходів. За кожний оберт черв’яка колесо повертається на один зуб при однозаходовому черв’яку або на кількість зубів, рівному кількості заходів черв’яка. Такі передачі виконують з передаточним числом 50–60, але в окремих випадках можна отримати передаточне число більше 200.

Передаточне число передачі

де z_ч – число заходів черв’яка; z_к – число зубів колеса; n_ч, n_к – частота обертання черв’яка і колеса.

Черв’ячними передачами можна передавати потужність до 750 кВт. Окружні швидкості можуть досягати 15 м/с; КПД – 0,7 – 0,9.

Рис.1.21. Черв’ячні передачі.

а – схеми звичайного черв’ячного зачеплення; б – схема глобоїдної передачі.

Основними параметрами, що характеризують черв’ячну передачу, є:

1. крок t, мм;

2. модуль m, мм;

3. діаметр ділильної окружності колеса d_дк = z_кm, мм;

4. діаметр ділильної окружності черв’яка d_дч = z_чm/tg , мм, де z_ч – число заходів черв’яка;  – кут підйому гвинта;

5. віддаль між осею колеса і віссю черв’яка

6. діаметр окружності виступів колеса D_ек = d_дк+m, мм;

7. діаметр окружності виступів черв’яка D_еч = d_дч+m, мм;

8. діаметр окружності впадин колеса D_ік = d_дк–2,4m, мм;

9. діаметр окружності впадин черв’яка D_іч = d_дч–2,4m, мм.

На рис. 1.21, а показані сили, що діють в черв’ячному зачепленні. Окружне зусилля на колесі воно рівне осьовому зусиллю на черв’яку. Окружне зусилля на черв’яку Р_ч рівне осьовому зусиллю на колесі 2М_ч/d_дч.

Радіальне зусилля, що розсуває черв’як і колесо, кгс (Н),

,

де  – кут зачеплення.

В черв’ячних передачах розраховують зуб колеса на згин і на контактну міцність, так як він слабше зуба черв’яка. Розрахунок черв’ячних передач ведуть аналогічно розрахунку зубчатих коліс.

Потужність, що передається черв’ячною передачею може бути підвищена в 1,5 – 3 рази при тих же габаритах, якщо витки черв’яка нарізані не на циліндричній, а на глобоїдній поверхні (рис. 1.21, б).

В будівельних машинах черв’ячні передачі використовують в тих випадках, коли потрібно велике передаточне число. Так як черв’ячні передачі звичайно володіють властивістю самогальмування, то їх використовують в вантажопідйомних пристроях: при цьому не потрібні гальмівні пристрої.

Переваги:

1. можливість одержання великого передаточного числа;

2. плавність і безшумність ходу.

Недоліки:

1. відносно невисокий к. к. д.;

2. нагрівання при безперервній роботі (потрібне масло);

3. необхідність застосування бронзових зубів, щоб зменшити тертя і попередити закушування.

Редуктори

Це механізми у виді окремих агрегатів, які служать зниження частоти обертання і збільшення крутячих моментів. Редуктори складають з однієї або декількох пар зубчастих або черв’ячних передач, що розміщені в одному корпусі.

Для передаточних чисел до 10 редуктори виконують одноступеневими (рис. 1.22, а), до 15 – 30 – двохступеневим (рис. 1.22, б). Для великих передаточних чисел – трьохступеневими (рис. 1.22, в). Редуктори з конічними передачами виконують одноступеневими (рис. 1.22, г) або, в сполученні з циліндричними, – двохступеневими (рис. 1.22, д).

Черв’ячні передачі звичайно виконують одноступеневими (рис. 1.22, е). Передаточне число двохступеневих або трьохступеневих редукторів дорівнює добутку передаточних чисел кожної пари.