13. Конструкції черв'ячних редукторів

Найбільш поширені одноступеневі черв'ячні редуктори. При великих передатних числах застосовують або двоступінчасті черв'ячні редуктори, або комбіновані черв'ячно-зубчасті чи зубчасто-черв'ячні редуктори. В одноступеневих черв'ячних редукторах черв'як може розташовуватися під колесом (див. рисунок 13.1, а), над колесом (рисунок 13.1, б), горизонтально збоку колеса (рисунок 13.1, в) і вертикально збоку колеса (рисунок 13.1, г). Вибір схеми черв'ячного редуктора визначається вимогами компонування. Черв'ячні редуктори з нижнім розташуванням черв'яка застосовують при υ₁5 м/с, з верхнім – при υ₁> 5 м/с. У черв'ячних редукторах з бічним розташуванням черв'яка змащення підшипників вертикальних валів утруднена.

У черв'ячних редукторах для підвищення опору заїданню застосовують більш в’язкі мастила, чим у зубчастих редукторах. При швидкостях ковзання υ_cк  7...10 м/с змащення черв'ячних передач редукторів здійснюють зануренням черв'яка чи колеса в масляну ванну (рисунок 13.2, а, б). При нижньому розташуванні черв'яка рівень мастила у ванні повинен проходити по центру нижньої кульки чи ролика підшипника котіння, а черв'як повинен бути занурений в мастило приблизно на висоту витка. Якщо рівень мастила встановлюють по підшипниках і черв'як не занурюється в мастило, то на валу черв'яка встановлюють маслорозбризгуючі кільця (крильчатки), що і подають мастило на черв'яка і колесо. У черв'ячних редукторах з υ_cк > 7...10 м/с застосовують циркуляційно-примусове змащення (рисунок 13.1, в), при якому мастило від насоса через фільтр і холодильник подається в зону зачеплення.

Розглянуті матеріали, конструкції і розміри корпусів зубчастих редукторів відносяться і до корпусів черв'ячних редукторів.

14. Принцип дії і класифікація фрикційних передач

Н айпростіша фрикційна передача складається з двох дотичних між собою колес (котков, роликів, дисків); обертання одного з колес перетвориться в обертання іншого за рахунок сил тертя, що виникають у місці контакту колес (рисунок 14.1). Необхідна сила тертя між колесами фрикційної передачі досягається притисненням одного з них до іншого. Постійну силу притиснення здійснюють одним з наступних способів: початковим затягуванням за допомогою спеціальних пружин чи інших пружних деталей, у тому числі і самих колес (за рахунок пружної деформації матеріалу колес); власною масою вузла чи машини; відцентровою силою. Перемінна сила притиснення досягається за допомогою спеціальних притискних механізмів.

За конструкцією і призначенню розрізняють фрикційні передачі декількох видів. Найпростіша фрикційна передача між паралельними валами – це циліндрична передача (рисунок 14.1, а). Найпростіша фрикційна передача між валами з перетинними осьовими лініями — конічна передача (рисунок 14.1, б). Кут між валами конічної передачі може бути будь-яким, але в більшості випадків він дорівнює 90°. Для правильної роботи колес конічної передачі обидва конуси повинні мати загальну вершину.

Циліндрична і конічна фрикційні передачі характеризуються умовно постійним передатним відношенням. Якщо одне з колес (чи обидва колеса) фрикційної передачі має перемінний діаметр обертання, то така передача, називана варіатором, характеризується перемінним передатним відношенням.

Фрикційні варіатори за конструкцією дуже різноманітні: лобові (рисунок 14.2, а), конусні (рисунок 14.2,б), кульові (рисунок 14.2, в, г, д), багатодискові (рисунок 14.2, е), торові (рисунок 14.2, ж, з) і клиноремінні (рисунок 14.2, і). Розрізняють фрикційні варіатори без проміжної ланки (рисунок 14.2, а, б, в, е) і з проміжною ланкою (рисунок 14.2, г, д, ж, з, і). Найпростішим варіантом є так звана лобова передача (рисунок 14.3). Циліндричні колеса її встановлюють на взаємно перпендикулярних валах. Лобову передачу застосовують у тих випадках, коли необхідно плавно змінювати кутову швидкість веденого колеса чи мати реверсивну передачу. Те й інше досягається пересуванням одного з колес уздовж його вала. На рисунку 14.3 пересуванням ведучого колеса А (різні положення колеса показані штриховими лініями) можна змінити кутову швидкість веденого колеса і зробити передачу реверсивною.

Фрикційні передачі працюють всуху чи в мастилі. Їх застосовують набагато рідше інших механічних передач, що пояснюється рядом суттевих вад; великою силою притиснення колес один до одного і звідси підвищеним зносом колес і підшипників; зниженим к. к. д. передачі; непостійністю передатного відношення через прослизання колес і відповідно неможливістю застосування передачі в тих випадках, коли передатне відношення повинне бути точним; необхідністю застосування спеціальних притискних пристроїв для взаємного притиснення колес. Разом з тим фрикційні передачі мають ряд переваг: можливість безступеневого регулювання кутової швидкості веденого вала; рівномірність обертання колес, внаслідок чого передачі працюють без шуму і можуть застосовуватися при високих швидкостях; запобігання деталей машини від поломок через зростання опору на веденому валу, тому що колеса при цьому прослизають (пробуксовують) одне щодо іншого.

В ідповідно до викладеного фрикційні передачі застосовують у машинах і механізмах у тих випадках, коли необхідно мати плавну зміну швидкості, досягти безшумності ходу, одержати реверсивний рух. Фрикційні передачі з постійним передатним відношенням порівняно широко застосовують у різних приладах, але в машинах застосування їх обмежено. Фрикційні варіатори досить широко поширені як у приладах, так і в різних машинах, наприклад у металообробних верстатах, у лічильно-вирішуючих машинах і ін. У порівнянні з електричними і гідравлічними варіаторами фрикційні найбільш прості, надійні й економічні. Фрикційні передачі призначені для передачі потужностей від дуже малих (у приладах) до декількох сотень кіловатів, але переважно до 20 кВт.