Общие сведения. Червячной передачей называется механизм, служащий для преобразования вращательного движения между валами со скрещивающимися осями

Червячной передачей называется механизм, служащий для
преобразования вращательного движения между валами со скрещивающимися осями. Обычно червячная передача (рис. 8.1) состоит из червяка 1 и сопряженного с ним червячного колеса 2. Угол скрещивания осей обычно равен 90°; неортогональные передачи встречаются редко. Червячные передачи относятся к передачам заце­плением, в которых движение осуществля­ется по принципу винтовой пары. Червяч­ную передачу можно получить из рас­смотренной ранее винтовой зубчатой пе­редачи, если уменьшить число зубьев од­ного из косозубых колес до z₁ = 1...4 и уве­личить их угол наклона к оси, превратив таким образом косозубое колесо в винт (червяк). Поэтому червячные пе­редачи относят к категории зубчато-винтовых. Все применяемые в дальнейшем термины, определения и обозначе­ния, относящиеся к червячным передачам, соответствуют ГОСТ «Переда­чи червячные» и ГОСТ «Передачи зубчатые».

Рисунок 8.1 - Червячная передача

Витки червяка и зубья червячного колеса соприкасаются обычно по линиям и поэтому представляют собой высшую кинематическую пару. Обычно ведущее звено червячной передачи — червяк, но существуют механизмы, в которых ведущим звеном является червячное колесо.

Достоинства червячных передач: компактность конструкции и возможность получения больших передаточных чисел в одноступенчатой передаче (до u = 300 и более); высокая кинематическая точность и повышенная плавность работы; малая интенсивность шума и виброактивности; возможность обеспечения самоторможения.

Недостатки червячных передач: значительное геометрическое скольжение в зацеплении и связанные с этим трение, повышенный износ, склонность к заеданию, нагрев передачи и сравнительно низкий КПД (от η = 0,5 до 0,95); необходимость применения для ответственных передач дорогостоящих и дефицитных антифрикционных цветных металлов.

Рисунок 8.2 - Виды червячных пе­редач: (а) цилиндрическая; (б) глобоидная пере­дача,

Указанные недостатки ограничивают мощность червячных переда, (обычно

до 60 кВт). Червячные передачи находят широкое применение, например, в металлорежущих станках,

подъёмно-транспортном оборудовании, транспортных машинах, а так же в приборостроении.

Витки червяка нарезают на токарно-винторезном станке или дисковой фрезой на резьбофрезерном станке; после нарезания резьбы и термообработки рабочие поверхности витков нередко шлифуют и полируют,
что существенно повышает нагрузочную способность передачи. Зубья
червячного колеса нарезают методом обкатки червячными фрезами на
зубофрезерных станках; режущий инструмент в этом случае подобен чер­вяку, снабженному режущими кромками и гранями (производящий чер­вяк). Такая технология изготовления обеспечивает линейный контакт ме­жду витками червяка и зубьями червячного колеса.

На рис. 8.2 схематически изображены основные виды червячных пе­редач: а— цилиндрическая червячная передача, у кото­рой делительные и начальные поверхности цилиндрические (такие пере­дачи имеют наибольшее распространение); б— глобоидная пере­дача, у которой делительная поверхность червяка торообразная, а колеса цилиндрическая (такие передачи нетехнологичны)

в – червячно-реечная передача (по сравнению с зубчато-реечной такая
передача обеспечивает большую плавность работы и имеет большую жесткость, оси червяка и рейки могут располагаться под углом или быть параллельны, передачи применяют в продольно-строгальных, тяжелых фрезерных и горизонтально-расточных станках).

Для цилиндрических червячных передач установлены двенадцать степеней точности и соответствующие нормы точности изготовления и монтажа передач. Уловлено двенадцать монтажа передач. Независимо от степени точности назначают нормы бокового зазора между витками червяка и зубьями колеса.

Для глобоидных передач установлено три степени точности: 6, 7 и 8, для каждой из которых назначают нормы точности изготовления червяка, колеса и монтажа передач. Независимо от степени точности устанавли­вают нормы бокового зазора.

Силовые червячные передачи обычно изготовляют по 6-8-й степе­ням точности.

Конструктивно червячные передачи чаще всего делают в закрытом исполнении. На рис. 8.3 приведены схемы наиболее часто встречающихся червячных редукторов:

а — с верхним расположением червяка, б — с боковым расположением червяка, в — с нижним расположением червяка.

Рисунок 8.3 - Схемы червячных редукторов:

(а) с верхним расположением червяка, (б) с боковым расположением червяка, (в) с нижним расположением червяка.