Червячная передача (она же зубчато-винтовая передача) представляет собой механическую передачу, которая приводится в действие червячной парой (зацеплением червяка и сопряжённого с ним червячного колеса).
Конструкция
Червяк — это своеобразный винт со специальной резьбой, а в случае эвольвентного профиля колеса форма профиля резьбы близка к трапецеидальной. На практике используются однозаходные, двухзаходные и четырёхзаходные червяки.
Червячное колесо — это зубчатое колесо. Для технологических целей червячное колесо обычно изготовляется составленным из двух элементов: сердечник — из прочных и более дешёвых чугунов или сталей, а венец — из дорогого антифрикционного материала (к примеру, из бронзы) .
Входной и выходной валы передачи в большинстве случаев скрещиваются под прямым углом.
Функционирование
Передача предназначена для значительного увеличения крутящего момента и, таким образом, уменьшения угловой скорости. Ведущим элементом является червяк. Червячная передача без смазки и вибрации имеет эффект самоторможения и является необратимой: если приложить момент к червячному колесу (ведомому элементу), за счет сил трения передача не будет работать. Передаточные отношения червячной передачи закладываются в пределах 8-100, а в определенных случаях — до 1000.
Преимущества и недостатки
Преимуществами является:
- Бесшумность
- Плавность работы
- Большое передаточное отношение в одной паре, именно поэтому червячные редукторы с большим передаточным числом гораздо менее массивны и более компактны, чем эквивалентные зубчатые
- Повышенная кинематическая точность
- Самоторможение
Из недостатков можно выделить:
- Сравнительно низкий КПД (рационально применять при мощностях менее 100 кВт)
- Склонность к заеданию и повышенный износ
- Большие потери на трение (тепловыделение)
- Высокие требования к точности сборки, а также необходимость регулировки
- Необходимость выполнения специальных мер по интенсификации теплоотвода
- Возможность передачи вращения исключительно в одном направлении (от винта к колесу). Но это может считаться и достоинством.
Эти недостатки обусловлены связанной с геометрией передачи невозможностью получения жидкостного трения.
- Также читайте: Причины поломки червячной передачи
Применение
Червячная передача широко используется в червячных редукторах.
Довольно часто червячные передачи применяются в системах управления и регулировки — за счет большого передаточного отношения можно достичь высокой точности регулирования (управления) и (или) использовать низкомоментные двигатели, а самоторможение обеспечивает фиксацию положения.
Эти же характеристики червячных передач и червячных редукторов обуславливают широкое применение их в подъёмно-транспортных механизмах (лебёдках, лифтах), механизмах стрел и поворота железнодорожных и автомобильных кранов, троллейбусах, экскаваторах, и других машинах.
Для недопущения перегрева червячные передачи рекомендуется использовать в приводах периодического, а не непрерывного действия.
