4h4-auto.ru

4х4 Авто
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Червячный редуктор: преимущества, недостатки и особенности применения

Червячный редуктор: преимущества, недостатки и особенности применения

Червячный редуктор

Червячный редуктор представляет собой оборудование, преобразующее момент силы двигателя с использованием червячной передачи, работающее за счет сцепления зубьев вала и колеса. Червяк – винт с резьбой. Во время его вращения витки резьбы перемещаются по оси, и зубья колеса двигаются в том же направлении. Редуктор может иметь одну, а также несколько ПП – (механических) планетарных передач – передач вращательного движения. Двигатель со встроенным червячным редуктором называется мотор-редуктор. Благодаря своей конструкции, они практически беззвучны, компактны, процесс работы плавный, довольно востребованы в машиностроении https://tehprivod.ru/katalog/motor-reduktory/chervyachnye-motor-reduktory/chervyachnye-motor-reduktory-nmrv/

Оси червячного или косозубого, колеса и червяка пересекаются под прямым углом, образуя червячную передачу, расстояние между этими деталями определяет размер самого устройства. За основу червячной передачи взята зубчато-винтовая. Несмотря на это, они сильно различаются. В червячной передаче зубья заменены витками резьбы, а сама шестерня – винтом-червяком. Передачи делятся на цилиндрические и глобоидные (в зависимости от вида червяков с соответствующими названиями).

Преимущества червячного редуктора

  • небольшие размеры;
  • большое передаточное число;
  • мало шума в процессе работы;
  • самоторможение.

Недостатки червячного редуктора

  • довольно низкий коэффициент полезного действия (около 40%);
  • повышение температуры в конструкции;
  • невозможность подключать редуктор к устройствам с высокой мощностью;
  • низкий ресурс выработки.

Использование червячного редуктора

Червячный редуктор становится незаменимым устройством, если необходимо увеличить момент силы, понизить частоту вращения и использовать механизм переменно.

Учитывая это, можно понять причину столь широкого применения данного оборудования в подъемниках, насосах, бетономешалках, конвейерах, мотор-редукторах.

Существует три вида червячных редукторов:

  • одноступенчатый;
  • двухступенчатый;
  • зубчато-червячный (так же червячно-зубчатый и комбинированный).

Наиболее распространены одноступенчатые. Устройства с двумя ступенями применяют при высоких передаточных значениях. Первым присуще различное положение червяка от модели к модели: сбоку колеса (вертикально или горизонтально), сверху или снизу от него. Это определяют требования к компоновке. При боковом положении может вызывать трудности процесс смазки подшипников.

Главным условием пользования любого вида и условием повышения коэффициента полезного действия является обильная смазка различными сильно вязкими средствами. Червяк должен находиться в масле на высоту витка. Если винт не окунается в масло при максимально возможном уровне, помещают маслоразбрызгивающие кольца.

Как правильно отрегулировать червячный редуктор

Лабораторная работа 3

РАЗБОРКА И СБОРКА ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА
Цель работы: практическое изучение конструкций червячных редукторов, определение параметров червячного зацепления, измерение габаритных и присоеденительных размеров редукторов, ознакомление с регулировкой зазоров в подшипниках и регулировкой червячного зацепления.
1. Назначение редуктора
Червячные редукторы служат для снижения частоты вращения выходного вала и соответствующего повышения на нём крутящего момента. Применяются для передачи вращательного движения между валами, у которых угол скрещивания осей составляет 90 0 . Наиболее важными характеристиками редуктора являются крутящий момент на тихоходном валу, КПД, и частота вращения быстроходного вала.
Основные достоинства червячных передач:

возможность реализации больших передаточных чисел в одной ступени

(у силовых передач от 8 до 80, у кинематических до 1000), плавность и бесшумность в работе, возможность самоторможения.

Основным недостаком червячной передачи является сравнительно низкий КПД. К сопутствующим недостаткам следует отнести значительное выделение тепла в зоне зацепления червяка с червячным колесом, склонность к заеданию в зацеплении, необходимость применения для венцов червячных колёс дорогих антифрикционных материалов, повышенный износ. Указанные недостатки ограничивают применение червячных редукторов по мощности (обычно до 80квт. и реже до 300квт.)

Наибольшее применение червячные редукторы находят в подъёмно- транспортных машинах , в коробках передач станков, в механизмах рулевого управления транспортных средств, т.е. в механизмах периодического действия при относительно низких скоростях.
^ 2. Устройство червячных редукторов
Наибольшее распространение получили одноступенчатые червячные редукторы. По относительному расположению червяка и червячного колеса различают три основные схемы червячных редукторов : с нижним (рис. 1.а), верхним (рис.1.б) и боковым (рис.1.в,г) расположением червяка.


Рис. 1. Схемы червячных редукторов
Редукторы общемашиностроительного применения с межосевым расстоянием от 40 до 500мм изготавливаются обычно двух типов: с червяком под колесом — РЧП и над колесом — РЧН.

К
орпуса относительно небольших червячных редукторов с межосевым расстоянием до 100мм. изготавливают чаще всего без разъёма (тип РЧУ40….РЧУ100). Редукторы с межосевым расстоянием 125мм. и более имеют обычно корпуса с разъёмом по оси червячного колеса (рис.2).

Рис. 2. Редуктор червячный с верхним расположением червяка

Основные детали на рис. 2 : 1корпус; 2-крышка корпуса; 3-червячное колесо; 4,20 — крышки подшипника сквозные; 5 — червяк; 11,16 — подшипники; 13 — крышка смотрового люка; 21 — вал тихоходный; 23 — штифт;24 — шуп маслоуказателя; 26 — сливная пробка; 9,17 — набор прокладок.

В червячных редукторах для опор валов применяют, как правило, подшипники качения. В редукторах с межосевым расстоянием до 160мм. червяки устанавливают обычно в радиально-упорных подшипниках по одному в каждой опоре (установка "враспор" — см. рис.2). При межосевых расстояниях более 200мм. в одной из опор червяка ставят два радиально- упорных подшипника, воспринимающих осевую нагрузку в обоих направлениях, а в другой опоре плавающий радиальный подшипник. Для опор вала колеса используют обычно по одному радиально-упорному подшипнику с каждой стороны, которые устанавливают "враспор". Внутренние кольца подшипников ставят на валы с натягом для предотвращения проворачивания кольца на шейке вала, а наружные ставят в корпус редуктора по переходной посадке или с минимальным зазором для выполнения осевой регулировки подшипников и регулировки зацепления по пятну контакта.

Читайте так же:
Регулировка карбюратора при работе двигателя на холостом ходу

Основной способ смазки червячного зацепления — окунание червяка или колеса в масляную ванну картера редуктора. Масляная ванна должна иметь достаточную ёмкость во избежание быстрого старения масла и перемещения продуктов износа и осадков в зацепление и опоры валов. При нижнем расположении червяка уровень масла обычно назначают из условия полного погружения витков червяка. Уровень масла при верхнем расположении червяка назначают из условия полного погружения зуба червячного колеса.

В быстроходных червячных редукторах большой мощности применяют циркуляционную смазку. Для контроля уровня масла применяют маслоуказатели. Для заливки масла и контроля пятна контакта используют смотровой лючок (рис.2.) или верхнюю крышку редуктора. В нижней части корпуса редуктора устанавливают пробку для слива масла. Через отдушину на крышке смотрового лючка в редукторах типа РЧН или РЧП выравнивают давление воздуха внутри корпуса редуктора по отношению к наружному. В редукторах типа РЧУ для этой цели предусматривается отверстие в щупе маслоуказателя.

Для устранения утечек масла и попадания внутрь редуктора пыли и грязи в сквозных крышках опор редуктора устанавливают уплотнения. Наиболее часто применяют уплотнения манжетного типа.

Материал основных деталей редуктора

Крышку и корпус редукторов обычно изготавливают из серого чугуна или из алюминиевого сплава АЛ-3.

Червяк изготавливают из конструкционных марок сталей (сталь 45, сталь 40, сталь 20, сталь20Х) для малонагруженных редукторов и из легированных марок сталей ( сталь 40ХН, сталь 34ХН1М, сталь 38ХГН, сталь 5ХНВ…) для тяжелонагруженных редукторов. Червяки, как правило, подвергают общей термообработке 260- 290 НВ или общей термообработке 230-260 НВ и поверхностной закалке зубьев 42-48 HRC. Последний вариант более предпочтителен, но после поверхностной закалки необходима шлифовка на специальных станках. Червяки из малоуглеродистых марок сталей (20, 20Х, 20ХГ) подвергают цементации с последующей поверхностной закалкой.
С целью снижения коэффициента трения и предотвращения заедания зацепления червячные колёса изготавливают, как правило, из бронзы БрАЖ9-4Л, БрОФ10-1 и др. Реже их выполняют из чугуна, из антифрикционных алюминиевых сплавов и из пластмасс. При изготовлении колёс диаметром более 150-200мм. в целях экономии из бронзы изготавливают лишь зубчатый венец, а диск колеса из чугуна или углеродистой стали. Способов сочленения венца с диском много, но наиболее распространённые это заливка венца непосредственно на предварительно рифлёный диск колеса или посадка венца на диск с натягом и установка резьбовых гужонов по поверхности сочленения.
^ 3. Определение основных параметров червячного редуктора

Основными параметрами червячного редуктора являются: передаточное число- u; межцетровое расстояние- aw; число витков червяка- z1; модуль зацепления- m.

Число витков червяка (число заходов) можно определить, посмотрев на червяк с торца: сколько ниток резьбы начинается с торца винта, столько витков имеет червяк.

Передаточное число определяется соотношением u= z2/z1 , где z2 число зубьев червячного колеса.

Модуль зацепления (осевой) , где P — осевой шаг червяка.

Угол наклона винтовой линии червяка , где:

da1 = (d1 + 2m) — наружный диаметр червяка, d1 — делительный диаметр червяка.

Межосевое расстояние , где d2 — делительный диаметр колеса.

d2 = mz2 ; z2 — число зубьев червячного колеса.

Коэффициент полезного действия червячной передачи где — приведенный угол трения в зацеплении.

КПД возрастает с увеличением числа витков червяка z1 и с уменьшением коэффициента трения f (или угла трения ). .

Ориентировочно значение коэффициента трения f можно принимать для стального шлифованного червяка и при условии, что червячная пара работает с окунанием в масляную ванну:

венец колеса из оловянистой бронзы f = 0.03 — 0.05.

венец колеса из бронзы типа БрАЖ-9-4Л f = 0.05 — 0.07.
При более точных расчётах рекомендуется принимать значения и в зависимости от скорости скольжения в зацеплении, из выражения
, где: — угловая скорость червяка (рад/с).

d1 — делительный диаметр червяка в мм.
Оборудование и принадлежности:

редуктор червячный, ключи гаечные, линейка металлическая 0…500 мм., штангенциркуль 0…250мм., угломер, краска чёрная, кисточка, растворитель.
^ 4. Порядок выполнения работы

Измерить расстояние между осью червяка и осью червячного колеса (см. рис.2).

Разобрать редуктор: отвернуть болты торцевых крышек, отвернуть крепёж крышки и корпуса, снять крышку редуктора и торцевые крышки, извлечь червяк и червячное колесо вместе с подшипниками.

Читайте так же:
Болгарка с регулировкой оборотов 125 калибр

Ознакомиться с конструкцией и назначением деталей.

Произвести необходимые замеры деталей (рис. 3.).

Вычертить кинематическую схему редуктора.

Выполнить от руки эскиз общего вида редуктора (рис. 2.).


Рис.3. Основные размеры червяка и червячного колеса

Проверка правильности зацепления

Для правильного зацепления червячной пары необходимо, чтобы средняя плоскость червячного колеса проходила через центр червяка. Проверить это условие можно по пятну контакта (Рис. 4).

Рис. 4. Положение пятна

Если оно симметрично относительно главной плоскости (рис. 4б.) , то зацепление правильно. Если оно смещено вправо (рис. 4.а), или влево (рис. 4.в), то необходимо с противоположной стороны из под крышки вынуть одну прокладку и поставить её с другой стороны. Колесо с валом и подшипниками в этом случае переместится влево или вправо. Подбирая толщину прокладок следует установить колесо симметрично относительно червяка.

Проверка пятна контакта производится с помощью краски, которая наносится тонким слоем на поверхность витков червяка. После сборки редуктора червяк проворачивается. Пятно контакта контролируется по отпечатку на рабочей поверхности зубьев колеса. После окончания проверки правильности зацепления необходимо удалить следы краски с червяка и с червячного колеса.

Сборка редуктора производится в обратном порядке процесса разборки. Особое внимание следует уделить регулировке радиально-упорных подшипников. Величина осевого зазора для радиально-упорных подшипников с внутренним диаметром 30…50мм. составляет 0,05…0,12мм. Величина зазора регулируется с помощью прокладок.
^ 5. Содержание отчёта

Отчёт выполняется на стандартных листах бумаги размером 210 на 290мм. На титульном листе указывается номер и название лабораторной работы, наименование кафедры, номер группы и фамилия исполнителя, дата.

  • кинематическую схему и эскиз общего вида редуктора с габаритными и присоединительными размерами,
  • таблицу определения основных параметров редуктора,
  • характеристику редуктора,
  • спецификацию основных деталей редуктора,
  • описание конструкции редуктора, способа проверки пятна контакта в зацеплении и регулировки подшипниковых опор.

^ РЕКОМЕНДУЕМАЯ ФОРМА ОТЧЁТА

Кинематическая схема редуктора (см. рис. 1).

Эскиз общего вида редуктора с габаритными и присоединительными размерами (см. рис. 2).

Червячный редуктор

Передача вращения и усилия зачастую проводится при помощи специальных механизмов, которые стали называть редуктором. Подобное изделие представлено сочетанием нескольких элементов, которые при взаимодействии проводят повышение или понижение передаточного числа, изменение скорости вращения и перенаправления усилия. Довольно большое распространение получил червячный редуктор. Он характеризуется определенными характеристиками, которые должны учитываться. Рассмотрим особенности подобного механизма подробнее.

Червячный редуктор

Устройство и принцип работы

Классический редуктор представлен сочетанием различных элементов, которые при взаимодействии обеспечивают передачу усилия. Принцип работы червячного редуктора связан с особенностями основного элемента, в качестве которого выступает червеобразный ведущий винт. Именно он определяет название устройства. Кроме этого, классический вариант исполнения представлен сочетанием следующих элементов:

  1. Шестерня имеет цилиндрическую форму, на поверхности которой есть зубья. Она получила весьма широкое распространение, находится в непосредственном соединении с червяком.
  2. Для крепления шестерни применяется вал. Он расположен под прямым углом относительно червяка.
  3. Все элементы расположены в корпусе, который часто изготавливается из чугуна. Для того чтобы можно было провести обслуживание корпус делается составным, нижняя часть выступает в качестве фиксирующего элемента.
  4. Соединение двух элементов корпуса и фиксация других деталей проводится при применении различных уплотнительных элементов. Их применение можно связать с тем, что в корпусе находится масло, которое разбрасывается на момент работы для обеспечения требуемого охлаждения и снижения степени износа.
  5. Вращение вала обеспечивается за счет установки подшипников самых различных типов. Этой детали уделяется довольно много внимания, так как на момент службы устройства именно они часто выходят из строя.

Кинематическая схема определяет возможность передач низкого крутящего момента с высокой скоростью вращения входного вала.

При этом на выходе происходит понижение количества оборотов и повышение усилия. Кроме этого, редуктора червячные технические характеристики могут иметь следующие:

  1. Выделяют тихоходные и быстроходные варианты исполнения. При этом в случае небольшой скорости вращения червяк устанавливается снизу, при большой – сверху. Тихоходный вал должен смазываться соответствующим образом, так как в противном случае он не прослужит долго.
  2. Если вращение основных деталей происходит при большой скорости, то масло должно подаваться под большим давлением. Низководная червячная пара может смазываться без давления при естественной циркуляции масла.

Сегодня корпус редуктора в большинстве случаев изготавливается при применении чугуна, так как этот материал выдерживает существенное воздействие окружающей среды. Передаточное число червячного редуктора зависит от размеров механизма. Чертеж устройства можно встретить в интернете, кроме этого его созданием занимается инженер с соответствующей подготовкой.

Устройство червячного редуктора

При выборе рассматриваемого механизма учитываются самые различные параметры, но передаточное отношение червячного редуктора можно считать наиболее важным параметром.

Классификация червячных редукторов

Могут устанавливаться самые различные типы червячных редукторов, все зависит от области применения механизма. Основная классификация выглядит следующим образом:

  1. Материал деталей может быть самым различным, в большинстве случаев внутренние детали изготавливаются из углеродистой стали. Корпус часто представлен чугунной емкостью со специальными выемками для фиксации подшипников, вала и других элементов.
  2. Разное число заходов также можно назвать основным критерием классификации.
  3. Направление резьбы червячного вала также является одним из признаков, по которым проводят классификацию.
  4. Профиль резьбы.
  5. Тип применяемого винта.

Червячный редуктор одноступенчатый Червячный редуктор двухступенчатый

Редуктор червячный одноступенчатый получил весьма широкое распространение на сегодняшний день. Это связано с тем, что он маленький и может применяться для передачи большого усилия. При необходимости можно установить редуктор червячный двухступенчатый, который может не только изменять параметры передаваемого усилия, но и регулировать их в небольшом диапазоне.

Достоинства и недостатки

У рассматриваемого механизма есть довольно большое количество преимуществ и недостатков, которые должны учитываться. Проводимые тесты позволяют определить мощность. К плюсам отнесем следующее:

  1. Высокое передаточное число. Сегодня червячный редуктор может передавать крутящий момент в соотношении до 1000/1. Другие технические решения не позволяют реализовать подобные эксплуатационные характеристики. Не многие устройства могут передавать вращение с подобным передаточным числом.
  2. Компактность. Как ранее было отмечено, одноступенчатый вариант исполнения имеет небольшие размеры. Именно поэтому механизм соединяется с другими в одну конструкцию. В большинстве случаев проводится установка червячной конструкции в случае, когда в приоритете именно компактность.
  3. Бесшумность. При работе редукторов есть вероятность возникновения сильного шума, который создает трудности. Рассматриваемый вариант исполнения лишен подобного недостатка.
  4. Плавность хода. В некоторых случаях при передаче вращения нужно обеспечить высокую плавность хода. При этом некоторые конструкции могут проводить самоторможение при необходимости.
  5. Отсутствие обратного хода можно назвать еще одним важным преимуществом конструкции. При передаточном показателе 35/1 отсутствует эффект обратного хода, так как ведомое колесо нельзя провернуть.
  6. Ремонтопригодность. Сегодня можно найти специальный комплект для восстановления редуктора. Ремонтопригодность позволяет на месте провести требуемую работу.

Однако, есть и несколько существенных недостатков, которые должны учитываться. Примером назовем следующее:

  1. Низкий КПД. КПД червячного редуктора намного меньше в сравнении с другими конструкциями. Именно поэтому в случае, когда не нужно обеспечивать плавность хода и бесшумность червячный редуктор не устанавливается по причине экономических соображений. Снижение показателя КПД прежде всего можно связать с тем, что червяк перенаправляет усилие. Потери могут составлять около 30% и более процентов.
  2. Нагрев также можно назвать существенным недостатком. Устройство должно находится постоянно в смазанном состоянии, так как происходит существенный нагрев при трении подвижных элементов. Слишком высокая температура становится причиной, по которой металл теряет свои основные характеристики Примером можно назвать твердость и износостойкость поверхности.
  3. Нет возможности применять для передачи большого усилия. Как показывает практика, червячный редуктор устанавливается только в случае необходимости передачи крутящего момента на более 15 кВт.
  4. Между валами наблюдается люфт. Даже вначале эксплуатации есть небольшой люфт, который со временем существенно увеличивается. Именно поэтому устройство не может прослужить в течение длительного периода.
  5. Наблюдается сильный износ зубьев. При этом восстановить детали не получается, проводится их полная замена, за счет чего повышаются расходы.

Общие характеристики червячных редукторов Характеристики определенных марок редукторов

Выбор наиболее подходящего редуктора проводится с учетом достоинств и недостатков рассматриваемого механизма.

Профессионалы не рекомендуют проводить установку червячного редуктора в случае, когда нужно передавать усилие более 200 кВт.

При показателе от 60 до 200 кВт конструкция должна обеспечивать принудительную подачу масла, которое требуется для охлаждения и смазывания.

Применение устройства

Червячный редуктор малогабаритный встречается в самых различных сферах. Примером можно назвать подъемники, конвейеры, насосы, мешалки, приводы ворот и многое другое. Кроме этого, установка механизма проводится в том случае, когда требуется механизм с невысокой стоимостью. Среди особенностей выбора отметим следующее:

  1. Если передаточное число должно быть больше 25, а также не требуется свойство самоторможения, то рекомендуется отдавать предпочтение цилиндро-червяные механизмы. Это связано с более высоким показателем КПД в сравнении с другим вариантами исполнения, за счет чего увеличивается ресурс работы и снижаются затраты на электроэнергию.
  2. Запрещается проводить установку устройства в случае возникновения на момент эксплуатации ударной нагрузки. Это связано с тем, что длительная эксплуатация при ударных нагрузках может привести к сильному нагреву устройства и это существенно снизит рабочий ресурс. Известны случаи, когда при передаче усилия 4 кВт масло в корпусе практически закипало.
  3. Устройство должно устанавливаться исключительно в горизонтальном положении. В противном случае есть вероятность того, что на момент эксплуатации масло будет вытекать через отверстия. Есть варианты исполнения, которые предназначены для вертикальной установки, все зависит от определенных условий эксплуатации.
  4. Запрещается применять устройство при создании системы позиционирования. Как ранее было отмечено, устройство имеет люфт, который негативно отражается на точности.
  5. При установке механизма уделяется внимание тому, что оно обладает свойством самоторможения. Именно поэтому редуктор не устанавливается в случае, если приходится управлять устройство вручную при определенных условиях эксплуатации.

Применение червячных редукторов Гибочный станок из червячного редуктора

Специалисты рекомендуют перед тем как запустить новое устройство провести его обкатку в холодном режиме. При этом нужно добавить должное количество масла, после чего устройство работает в течение 15-20 часов.

Изготовить рассматриваемое изделие своим руками практически невозможно.

Это можно связать со следующими моментами:

  1. Расчет должен проводить исключительно профессиональный инженер, обладающий соответствующим опытом.
  2. После создания проекта, что предусматривает выполнение определенных расчетов и отображение чертежа, проводится непосредственное производство основных элементов. Все применяемые материалы должны быть надлежащего качества, так как в противном случае конструкция не сможет прослужить в течение длительного периода.
  3. Получив все необходимое проводится непосредственная сборка. Подобная работа также должна выполняться специалистом, так как все элементы должны идеально подходить друг к другу.

В целом, можно сказать, что сегодня устанавливаются исключительно покупные варианты исполнения, так как самодельные не могут прослужить в течение длительного периода и не обладают требуемыми эксплуатационными свойствами.

В заключение отметим, что червячный редуктор может быть отремонтирован своими руками, для работы не нужно обладать особыми навыками. Часть общего картера, в котором находятся основные элементы, зачастую можно снять. Перед непосредственным ремонтом проводится выливание масла в специальную емкость, после чего оно заменяется. Рабочая пара всегда подвергается полной замене, так как износ одного становится причиной повышенного износа другого. При незначительном зазоре проводится использование специальных вкладышей, за счет которых проводится смещение цилиндрического колеса и червяка.

Самоторможение червячных мотор-редукторов

Червячные мотор-редукторы нашли широкое применение в промышленности так как способны эффективно обеспечить значительное снижение частоты вращения и увеличение крутящего момента. Самоторможение свойственное червячной паре применяемой в этих редукторах также бывает полезно во многих технологических процессах.

Внешний вид червячной пары в разрезе мотор редуктора

Что такое самоторможение

В узле червячной передачи червяк, как правило, является задающим движение элементом. Самоторможение означает, что зубчатое колесо соединённое с выходным валом не может приводить в движение червячный винт. Другими словами, обратное вращение невозможно.

Самоторможение возникает, когда мотор-редуктор находится в статическом, либо в динамическом состоянии, хотя чаще это происходит, когда червячная передача неподвижна, то есть редуктор находится в состоянии покоя. Теоретически, пока коэффициент трения между зубчатым колесом и червяком больше тангенса угла опережения червяка, зубчатое колесо считается заторможенным и не сможет вращать червяк. Статический коэффициент трения обычно зависит от материалов двух компонентов и от наличия смазки между ними. Но как показала практика на коэффициент самоторможения влияет и другие факторы, такие как: состояние поверхностей элементов редуктора находящихся в движении (гладкие поверхности создают меньшее трение, чем шероховатые поверхности).

Червячная пара

Коэффициент динамического трения ниже статического и соответственно динамическое самоторможение встречается реже, чем статическое для червячной передачи с таким же углом поворота и условиями эксплуатации. В дополнение к соображениям, упомянутым выше для статического коэффициента трения, коэффициент динамического трения также зависит от скорости вращения червячной передачи и состояния смазки в динамических условиях.

Другой способ указать условие самоблокировки состоит в том, что угол трения между червяком и зубчатым колесом должен быть больше угла опережения червяка. Угол статического трения — это угол, под которым относительное движение между двумя компонентами (такими как блок и клин) только начинает происходить в статических условиях. Угол динамического трения — это угол, при котором движение между двумя объектами прекращается.

Статический коэффициент трения между стальным червяком и бронзовым зубчатым колесом составляет примерно 0,15, что дает угол трения примерно от 8 до 9 градусов: арктангенс(0,15) = 8,5 градусов.

Динамический коэффициент трения зависит от скорости вращения червячной пары. Он может варьироваться от 0,08 на малых скоростях — давая угол трения 4,6 градуса — до менее 0,02 на высоких скоростях — давая угол трения примерно 1 градус.

Самоторможение подтвердило свою эффективность, например, в грузоподъемном оборудовании, где в случае отключения электропитания необходимо удержание груза. Однако производители червячных редукторов рекомендуют все таки использовать электромеханический тормоз на случай возможного обратного вращения, а не полагаться на теоретическую способность червячного механизма к самоторможению.

Червячные мотор-редукторы обладающие самоторможением

Среди российской приводной техники можно выделить следующие червячные мотор-редукторы

  • 2МЧ-40
  • 2МЧ-80
  • МЧ-100
  • МЧ-160

Наиболее популярными импортными мотор-редукторами червячного типа являются следующие модели

Более подробную техническую информацию габаритные размеры можно найти тут

Диагностика и ремонт червячного редуктора

Любой передаточный механизм состоит из элементов, находящихся в постоянном движении и взаимодействующих между собой. Для всех типов редукторов неизбежно наступление времени, когда устройство перестаёт выполнять свои функции. На этом этапе важно определить причины возникновения сбоев в работе и оценить экономическую целесообразность дальнейших действий, a именно: произвести замену всего механизма на новый или произвести ремонт с заменой только изношенных деталей.

Ниже рассмотрим некоторые характерные неисправности и возможные способы их устранения на примере классического червячного редуктора.

Диагностика.

Первичная диагностика редукторов производится при проведении регламентного ежедневного технического обслуживания всех узлов и механизмов технологической линии.

Могут быть выявлены такие моменты, как повышенная вибрация, перегрев редуктора, присутствие посторонних звуков при работе (стук, скрип, скрежет и т.п.), a также самопроизвольная остановка валов механизма в процессе работы либо отказы при пуске двигателя.

Во всех этих случаях, чтобы избежать окончательного выхода редуктора из строя без возможности проведения ремонта, необходимо провести комплексную диагностику устройства.

B первую очередь проверяется уровень масла, отсутствие механических повреждений корпуса, герметичность прокладок, отсутствие нештатных поперечных усилий на валы редуктора. Может потребоваться проведение замеров параметров частоты вращения.

Если проблема не решается, то редуктор демонтируется и заменяется на резервный из ремфонда предприятия, a неисправный отправляется на полную разборку для определения критичности возникшей неисправности.

Виды неисправностей.

Возможные типовые неисправности червячных редукторов и базовые способы их устранения удобно представить в виде таблицы.

Неравномерность работы, посторонние звуки внутри корпуса

— механические повреждения передаточных механизмов

— замена червячной пары

— повышенная нагрузка на трущиеся детали;

— неправильные условия эксплуатации

— проверка системы охлаждения

— поперечные воздействия на выходной вал;

— центровка редуктора относительно эл/двигателя и обслуживаемого механизма;

— усиление основания (установка на раме)

— нарушение герметичности корпуса

— замена сальников, затяжка болтов;

— замена корпуса при обнаружении механических повреждений

Ремонт редуктора.

Если при проведении диагностики удалось определить неисправность и принципиальную возможность её устранения, то сам процесс ремонта обычно строится на следующей последовательности действий:

  • демонтаж и разборка редуктора в мастерской, уточнение причин неисправности, оценка критичности неисправности, возможности и, главное, целесообразности ремонта;
  • замена, центровка и регулировка подшипников. (Подшипники – самый хрупкий и «капризный» элемент в редукторе, с ними связано наибольшее количество поломок.);
  • зачистка поверхностей зубчатых колёс от «задиров», притирка червячной передачи;
  • общая очистка всех поверхностей от старого масла, пыли и грязи. Замена масла.
  • обратный монтаж, пуско-наладка и обкатка в течение 72-x часов.

Ремонт червячного редуктора при возникновении люфта.

Процесс возникновения люфта в червячной передаче достаточно распространённая проблема, которая возникает из-за смещения червяка либо зубчатого колеса от проектных точек посадки.

Первопричин может быть несколько. Например, неисправность (так называемая «усадка») подшипников. Это весьма условная неисправность и может возникать при подаче нагрузки на новый прибор. Устраняется установкой дополнительных прокладок. Хуже, если люфт возникает в результате разбалансировки колеса, это может привести к его полной замене. Также люфт часто возникает при физическом износе трущихся деталей.

Общая проблема люфта в червячной паре состоит в своевременном обнаружении и устранении этой неисправности. Если этого не сделать, то люфт будет увеличиваться, что неизбежно приведёт к выходу механизма из строя.

Замена подшипников.

Как мы уже говорили выше, основным признаком неисправности подшипников становится появление посторонних звуков во время работы механизма. Это может быть непрерывный низкий гул либо неприятный резкий скрежет. B обоих случаях необходимо срочно принимать меры!

Главной причиной снижения срока службы подшипников становится неправильный выбор смазки. Это приводит к перегреву трущихся деталей и разрыву сепаратора. Важность выбора правильной марки смазочных материалов также определяется и климатическими условиями, в которых работает редуктор.

Различные течи масла из-за возникновения неплотностей и попадание в масло механических примесей также приводят к выходу подшипников из строя. Здесь нужно отметить, что подшипники ремонту не подлежат, a идут только под замену. При этом неправильная работа подшипников вызывает общий перегрев корпуса, что может привести к повышенному износу зубчатых колёс редуктора.

Подобные проблемы решаются за счет своевременного проведения технического обслуживания и использования масла, рекомендованного производителем.

Заключение.

Ремонт редуктора кажется простым только на первый взгляд. Далеко не всегда есть возможность своими силами провести грамотно такие мероприятия, как разборку-сборку, замену подшипников, регулировку и прикатку червячной пары. Даже результаты диагностики и оценки причин возникшей неисправности, полученные самостоятельно, не всегда будут соответствовать действительности.

Вывод очевидный и очень простой. Если есть такая возможность, то лучше всегда привлекать профессионалов сервисной службы производителя или поставщика оборудования. Так Вы сэкономите время, нервы и, конечно, деньги!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector