Усе про черв'ячні редуктори

У цій статті розглянемо, що таке черв'ячний редуктор, у яких пристроях він застосовується, які має переваги та недоліки в порівнянні з іншими типами таких механізмів, які види черв'ячних редукторів існують і як вибрати цей механізм.

Що таке черв'ячний редуктор

Черв'ячний редуктор – це механізм, який перетворює момент двигуна, що крутить, і передає його до підключеного обладнання для створення обертання. При роботі електродвигуна чи іншого пристрою, що створює обертальний рух, вихідна швидкість обертання найчастіше вище, ніж потрібно. Для її трансформації та застосовується редуктор.

Побачити на прикладі, що є даний механізм, можна на такій поширеній у побуті речі, як гітара, де з його допомогою відбувається натяжка струн.

Принцип роботи черв'ячного редуктора

В основі пристрою черв'ячного редуктора лежить простий принцип — момент, що крутить, з вхідного валу передається на черв'ячну передачу, з якої передається на черв'ячне колесо. Завдяки різниці у кількості витків відбувається зниження швидкості обертання.

Трансформований обертовий рух передається на вихідний вал з подальшою передачею на привід приєднаного обладнання. Важливою конструкційною особливістю черв'ячного редуктора є його незворотність. Тобто черв'ячна передача може рухати зубчасте колесо, а воно його немає. Тому редуктор такого типу має один напрямок обертання.

Як вибрати черв'ячний редуктор

Для правильної роботи обладнання необхідно підібрати редуктори черв'ячні характеристики яких відповідають технічним параметрам. Для цього проводиться розрахунок редуктора, який описаний у багатьох джерелах і складається зі стандартних формул.

Першим кроком є визначення передавального числа, тобто коефіцієнт зміни моменту сили після трансформації. Розрахунок проводиться у разі формулі U=N1/N2, де N1 – число оборотів, виданих електродвигуном протягом хвилини роботи, N2 – бажане число оборотів на виході з редуктора, необхідне роботи устаткування.

Далі слід дізнатися кількість щаблів редуктора. Це залежить від передавального, отриманого при розрахунках, наведених вище. Дані беруться з таблиць, в яких зазначено, як вибрати черв'ячний редуктор з необхідним числом ступенів. Для одноступеневих редукторів діапазон передавальних чисел становить від 8 до 80, для двоступеневих від 80 до 4 тисяч.

З отриманих даних, підбираються габарити пристрою. Крім того, для обчислення цього параметра необхідно знати потужність двигуна. Розрахунок відбувається за формулою Т=(9550*Р*U*N)/(К*Nвх), де:

P – потужність електродвигуна, що підключається.

U – обчислене за формулою вище передавальне число

N – коефіцієнт корисної дії редуктора, що залежить від передавального числа та технічних характеристик

К – експлуатаційний коефіцієнт, який можна дізнатися з порівняльних таблиць редукторів

N вх – кількість обертів за хвилину вихідного валу електродвигуна

Останнім кроком є період, на який включатиметься механізм. Це робиться за формулою ПВ = (Т/60) * 100%, де Т — час роботи механізму в годинах.

Отриманий результат повинен відповідати даним, вказаним у технічній документації черв'ячного редуктора.

Де застосовується черв'ячний редуктор

Зважаючи на простоту монтажу та експлуатації, якою володіє черв'ячний редуктор, застосування його широко поширене в різних сферах промисловості та побуту. Особливістю такого типу редукторів є те, що для збільшення терміну безаварійної експлуатації необхідний постійний процес із мінімальною кількістю циклів запуску та зупинки.

Черв'ячні редуктори застосовуються в обладнанні конвеєрів з низькою швидкістю руху, ліфтовому обладнанні, ескалаторах, побутових та промислових розсувних воротах і так далі. Серед сфер застосування в Україні варто виділити такі розвинуті галузі, як промислове виробництво, наприклад металургія, а також сільське господарство, точніше, галузь переробки сільськогосподарської продукції.

Переваги та недоліки черв'ячних редукторів

У цій частині статті розглянемо головні переваги та недоліки редукторів з черв'ячною передачею, який редуктор кращий за черв'ячний або циліндричний, у чому їх принципові відмінності.

До переваг черв'ячних редукторів належать:

  • Маленький розмір. Конструкційні особливості з'єднання черв'ячних передач дозволяють скомпонувати редуктор у невеликий механізм, що не займає багато місця.
  • Висока передавальна кількість при малій кількості осей. При рівній кількості осей воно вище, ніж у циліндричного редуктора.
  • Низький рівень шуму під час роботи, що забезпечується щільним зчепленням передач.
  • Відсутність оборотності. Не потрібне встановлення додаткових систем гальмування для запобігання руху у зворотний бік при зупинці механізму.

Недоліки, властиві такому виду редукторів такі:

  • Нижчий ККД, порівняно з циліндричними редукторами
  • Підвищена температура під час роботи пристрою.
  • Необхідно враховувати обмеження у потужності. Не можна застосовувати для обладнання з підвищеним навантаженням.
  • Збільшений люфт вихідного валу, порівняно з циліндричними аналогами. Неможливо застосовувати для обладнання, яке потребує високої точності, наприклад, на верстатах з ЧПК.
  • Коротший термін експлуатації, пов'язаний із підвищеним тертям.

Монтаж та обслуговування черв'ячних редукторів

При встановленні та підключенні черв'ячного редуктора до обладнання необхідно дотримуватись умов, які застосовуються і до циліндричних різновидів механізму:

  • Дотримуватися співвісності та не допускати перекосів ведучого і ведучого валів.
  • Надійно кріпити редуктор до станини. Не допускається наявність люфту та рухливості з'єднання.
  • Вихідний вал з'єднується з обладнанням за допомогою муфт, які частково компенсують ударні навантаження на механізм.

При обслуговуванні редуктора такого типу найважливішу роль відіграє контроль рівня мастила та правильний підбір його різновиду. Використовуються спеціальні редукторні масла, що зменшують тертя і частково відводять надлишок тепла, що утворився при роботі.

Технічне обслуговування редуктора починається з видалення забруднення корпусу та його обстеження на предмет витоку мастила, наявності пошкоджень та тріщин, надійності кріплення до станини. Також перевіряється знос муфт та надійність їх фіксації.

Далі перевіряється цілісність підшипників, що забезпечують плавну роботу механізму, при необхідності проводиться заміна деталей, що вийшли з ладу. Проводиться мастило підшипників.

Кришка редуктора знімається визначення зносу черв'ячної передачі та зубчастого колеса. За потреби проводиться їх заміна. Після проведення операцій усередині корпусу, кришка повертається на місце і герметизується для усунення можливого витоку мастила.

Для забезпечення відведення тепла може бути використане додаткове обладнання, що охолоджує, наприклад, вентилятор обдування.