Черв'ячна передача

Черв'ячна (шнекова) передача — зубчаста передача, що призначена для передавання обертового руху між валами, осі яких мимобіжні в просторі і утворюють прямий кут.

4-західна черв'ячна передача у роботі

Загальні відомості

черв'ячна передача в редукторі

ЧП складається із черв'яка, що має форму гвинта, та черв'ячного колеса, яке нагадує зубчасте колесо з косими зубцями угнутої форми. Передавання обертового руху у ЧП здійснюється за принципом гвинтової пари, де гвинтом є черв'як, а гайкою є колесо-сектор, вирізаний із довгої гайки і зігнутий по колу.

У більшості випадків ведучим є черв'як і передача працює зменшення частоти обертання веденого вала, хоча можливе передавання обертового руху і від черв'ячного колеса до черв'яка.

У зачепленні контакт витків черв'яка та зубців черв'ячного колеса відбувається по лінії (на відміну від гвинтових зубчастих передач, де є точковий контакт зубців), до того ж із значним ковзанням. Тому через значні втрати у зачепленні черв'ячні передачі застосовують для передавання малих та середніх (до 50 кВт) потужностей, хоча зустрічаються і передачі, які здатні передавати потужність до 200 кВт. За допомогою черв'ячної передачі можна реалізувати велике передавальне число u=7…100 і більше. Такі передачі як кінематичні, так і силові використовують у підйомно-транспортних машинах, різних металообробних верстатах, транспортних засобах тощо.

Переваги та недоліки

Самогальмівна черв'ячна передача в механізмі управління воротами

Переваги

• плавність та безшумність роботи при високих швидкостях;
• достатньо висока надійність та простота догляду в експлуатації;
• компактність, тобто малі габаритні розміри при великому передаточному числі;
• можливість виконання передачі самогальмівною (неможлива передача обертового руху від черв'ячного колеса до черв'яка.

Недоліки

• порівняно невисокий ККД, що не перевищує у деяких випадках 0,70-0,85;
• потреба використання для черв'ячного колеса дорогих антифрикційних матеріалів;
• мала тримкість.

Класифікація

Контрабас з черв'ячним механізмом для підлаштування

• За формою початкової поверхні черв'яка:
  • циліндричні;
  • глобоїдні;
• За формою профілю витків черв'яка у торцевій площині:
  • конволютні (черв'як ZN);
  • евольвентні (черв'як ZI);
  • архімедові (черв'як ZA);
• За розміщенням черв'яка щодо колеса:
  • з нижнім розміщенням;
  • з верхнім розміщенням;
  • з бічним розміщенням;
• За конструктивним оформленням:
  • відкриті;
  • закриті;
• За кількістю заходів різьби:
  • однозахідні;
  • багатозахідні (найчастіше дво- або чотиризахідні).

Матеріал та конструкція деталей черв'ячної передачі

Черв'яки здебільшого виготовляють із якісних вуглецевих сталей (40,50,40Г2), а у передачах відповідального призначення-із легованих сталей (40Х,40ХН,35ХГСА та ін.). Термообробка до твердості поверхонь Н>(45…55)HRC і подальше шліфування та полірування робочих поверхонь витків черв'яка дозволяють суттєво підвищити тримкість та довговічність передачі, оскільки зменшують можливість заїдання робочих поверхонь у контакті. У допоміжних, невідповідальних та тихохідних передачах можуть використовуватись черв'яки з твердістю витків H=(300…320)HB.

Вінці черв'ячних коліс виготовляють переважно з бронзи, а інколи з латуні та чавуну. Олов'яні бронзи БрО10Н1Ф1, БрО10Ф1 та інші є кращими матеріалами для вінців черв'ячних коліс при високих швидкостях ковзання (V>5 м/с), однак вони дорогі та дефіцитні. Тому такі бронзи бронзи використовують лише для відповідальних передач. Менш дефіцитні і дешеві безолов'яні бронзи БрА10Ж4Н4, БрА9Ж3Л та ін. Вони застосовуються при середніх швидкостях ковзання V=(2…5) м/с.

Для допоміжних, малонавантажених та тихохідних(V<2 м/с) ЧП можливе виготовленняи черв'ячного колеса із чавуну (СЧ15, СЧ18) або пластмас (текстоліту, поліамідів).

Джерело

Павлище В. Т. Основи конструювання та розрахунок деталей машин. — Афіша. — С. 560. — ISBN 966-8013-58-1