Изучение конструкции червячного редуктора и определение основных параметров червяка и червячного колеса

Цель работы:

1. Изучить назначение и конструкцию червячного редуктора.

2. Определить параметры червяка и червячного колеса.

3. Ознакомиться с регулировкой подшипников и зацепления.

4. Ознакомиться с особенностями обслуживания редуктора в эксплуатации (проверка уровня масла и залив масла и т.п.)

Краткие теоретические сведения:

Редуктором называется механизм, состоящий из червячного зацепления, выполненный в виде отдельного агрегата и предназначенный для передачи мощности от электродвигателя к исполнительному механизму с соответствующим уменьшением частоты вращения и увеличением вращающего момента (нагрузки).

Червячные редукторы применяют для передачи движения между перекрещивающимися валами.

Основное распространение имеют одноступенчатые червячные редукторы (рис. 5.1)

РИСУНОК

Диапазон передаточных чисел для них u = 8…40.

При больших передаточных числах применяют двухступенчатые червячные редукторы (рис 5.2) или комбинированные червячно-зубчатые редукторы (рис 5.3).

РИСУНОК

Обычно оси валов червяка и червячного колеса расположены под прямым углом, что объясняется удобством компоновки редуктора и привода в целом.

В червячном редукторе (рис 5.4) червячная передача состоит из цилиндрического червяка (1), представляющего собой винт с

трапециидальной одно-, двух- или четырехзаходной резьбой и червячного колеса (2), представляющего собой цилиндрическое косозубое колесо с зубьями дуговой формы, охватывающими часть червяка.

Достоинства червячных передач:

а) возможность большого редуцирования; в одной паре от 8…40 (в приводах кинематического назначения до 1000 и выше);

б) плавность и бесшумность;

в) компактность.

Основной особенностью червячных передач, отличающих их от зубчатых, является повышенная скорость скольжения сопряженных профилей червяка и червячного колеса. Это обстоятельство определяет ряд существенных недостатков червячных передач:

а) низкий коэффициент полезного действия. Этот недостаток становится весьма ощутимым при длительной непрерывной работе и передаче больших и средних мощностей;

б) склонность червячных передач к заеданию приводит к необходимости применения дорогостоящих антифрикционных материалов;

с) низкая износостойкость.

Червяк обычно выполняют стальным, поверхность витков закаливают до высокой твердости, шлифуют и полируют для снижения склонности к заеданию и повышения её нагрузочной способности.

Червячные колеса всегда делают составными – венец (2) антифрикционного сплава (бронза, латунь), центр (3) – из стали, реже чугуна (рис 5.4), этим достигается экономия цветных металлов. Венец можно насаживать на центр по посадке с гарантированным натягом, крепить на чистых болтах или заливать центробежным способом.

В качестве опор в редукторе используют подшипники качения. Вал червяка и червячного колеса при небольшом расстоянии между опорами устанавливают на радиально-упорных подшипниках по одному в одной опоре (рис 5.4). При небольшом расстоянии между опорами червяка или

высокой температуре нагрева осевую фиксацию выполняют в одной опоре (ставят два радиально-упорных подшипника). А другую опору выполняют плавающей (один радиальный подшипник), допускающий осевое перемещение вала (рис 5.5).

Конструкция редуктора (рис 5.4)

Червячная передача размещена в неразъемном литом корпусе (6). Червяк (1) установлен в корпусе на двух радиально-упорных конических роликовых подшипниках (5), наружные кольца которых поджаты крышками (7) и (8). Между корпусом и подшипниковыми крышками помещен набор металлических прокладок (9). Регулировку подшипников осуществляют изменением числа прокладок. В подшипниковой крышке (8) помещено сальниковое уплотнение (10). Бронзовый венец (2) червячного колеса напрессован на чугунный центр (3). Червячное колесо насажено на вал (12) с натягом. Крутящий момент между ними передается шпонкой (13). Опорами вала червячного колеса, подобно червяку, служат два радиально-упорных конических роликовых подшипника (4), поджатых подшипниковыми крышками (14) и (15). Между корпусом и подшипниковыми крышками имеется набор металлических прокладок (16) для регулировки подшипников и червячного зацепления. Смазка зацепления и подшипников осуществляется разбрызгиванием масла. Масло заливают в корпус редуктора через окно, которое называют смотровым. Смотровое окно закрывается крышкой (17). Окно используется также для контроля пятна контакта зубьев червяка и червячного колеса при регулировке зацепления.

Контроль уровня масла осуществляется жезловым маслоуказателем (18). Слив отработанного масла производиться через сливное отверстие, закрываемое резьбовой пробкой (19). Для создания нормального теплового режима подшипниковые крышки редуктора (14) и (15) оребрены.