Лекции для студентов

Детали машин (курс лекций, часть 2)

Лабораторная работа 1.3

Изучение конструкции червячного редуктора

 

Цель работы

 

Цель работы ознакомление с устройством червячного редуктора и назначением его отдельных узлов; ознакомление со способами регулировки зазоров в подшипниках и червячном зацеплении; производство замеров и вычисление основных параметров зацепления.

Краткие теоретические сведения

 

Червячные или зубчато–винтовые передачи применяются для передачи движения между валами с перекрещивающимися осями. Оси червяка и колеса перекрещиваются в пространстве чаще всего под углом 90°.

Основные достоинства червячных передач: возможность осуществления большего передаточного числа в одной ступени от (10 до 1 000) при сравнительно небольших габаритах; бесшумность и плавность работы; возможность самоторможения.

Недостатки: Сравнительно низкий КПД; значительные по величине осевые нагрузки на валах червяка и червячного колеса, что усложняет подшипниковые узлы; необходимость применения для венцов червячных колес дефицитных и дорогих антифрикционных материалов; склонность к заеданию и повышенный износ.

По расположению червяка и червячного колеса различают червячные механизмы с верхним, нижним, боковым и вертикальным червяками (рис.1.6).

В настоящее время отечественная промышленность выпускает универсальные червячные редукторы общемашиностроительного применения типа РЧУ по ГОСТ 13563 — 74, которые благодаря наличию съемных лап могут быть установлены в любом из положений (рис. 1.6).

Наружная поверхность червяка может иметь цилиндрическую или вогнутую (глобоидную) форму (рис. 1.7).

В зависимости от формы профиля витка различают:

а) архимедов червяк (рис. 1.8, а) — это цилиндрический червяк, торцевой профиль витка которого является архимедовой спиралью (этот червяк подобен винту с трапецеидальной резьбой);

б) эвольвентовый червяк (рис. 1.8, б) имеет эвольвентный профиль витка в его торцевом сечении (как у косозубого колеса);

в) конволютный червяк — это такой червяк, у которого торцовый профиль витка является удлиненной или укороченной эвольвентой.

В машиностроении из цилиндрических червяков наиболее распространены архимедовы червяки. Их можно нарезать на обычных токарных или резьбофрезерных станках.

	а б в г Рис.1.6. Схема расположения червяка и червячного колеса в червячном редукторе: а — горизонтальный червяк под колесом — РЧП; б — горизонтальный червяк над колесом — РЧК; в — боковое расположение червяка; г — вертикальное расположение червяка
		б
		а

а	б
Рис.1.7. Червяки: а — цилиндрический; б — глобоидный

а	б
Рис.1.8. Формы профиля витков червяка: а — архимедов; б — эвольвентный

По количеству витков червяки делят на однозаходные и многозаходные, по направлению витка — левые или правые. Наиболее распространено правое направление с числом витков червяка z₁, зависящим от передаточного числа выбирают так, чтобы обеспечить число зубьев колеса z₂ > z_2min.

С увеличением числа витков червяка возрастает угол подъема винтовой линии, что повышает КПД передачи. Поэтому однозаходные (одновинтовые) червяки не всегда рекомендуется применять.

В большинстве случаев червяки изготавливают за одно целое с валом, реже — отдельно от вала, а затем закрепляют на нем.

Геометрические параметры червячного зацепления показаны на рис.1.9.

Основной способ смазки червячных редукторов — смазка окунанием. Масляная ванна должна иметь емкость, достаточную для избежания быстрого старения масла и взбалтывания продуктов износа и осадков.

При нижнем расположении червяка уровень масла обычно назначают так, чтобы витки были полностью погружены в него. Уровень масла при верхнем расположении червяка существенного значения не имеет. В быстроходных червячных редукторах большой мощности применяют циркулярную (заменить на понятное слово) смазку. Для устранения утечки масла и попадания внутрь редуктора пыли и грязи в проходных крышках червяка и колеса устанавливают уплотнения. Наиболее часто используют уплотнения манжетного типа.