Загальні відомості та класифікація черв'ячних передач
 |
Задопомогою черв'ячної передачі здійснюється передавання обертового руху між валами, осі яких мимобіжні в просторі і утворюють прямий кут. Черв'ячна передача (рис. 28.1) складається із черв'яка 1, що має форму гвинта, та черв'ячного колеса 2, яке нагадує зубчасте колесо з косими зубцями угнутої форми. Передавання обертового руху у черв'ячній передачі 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 на зменшення частоти обертання веденого вала, хоча можливе передавання обертового руху і від черв'ячного колеса до черв'яка.
У зачепленні контакт вітків 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 передаточне число u = 7...100 і більше. Такі передачі як кінематичні, так і силові використовують у підйомно–транспортних машинах, різних металообробних верстатах, транспортних засобах тощо.
Порівняно з іншими механічними передачами черв'ячні передачі мають такі переваги:
а) плавність та безшумність роботи при високих швидкостях;
б) достатньо висока надійність та простота догляду в експлуатації;
в) компактність, малі габаритні розміри при великому передаточному числі;
г) можливість виконання передачі самогальмівною (неможлива передача обертового руху від черв'ячного колеса до черв'яка).
До недоліків черв'ячних передач належать:
а) порівняно невисокий ККД, що не перевищує у деяких випадках 0,70–0,85;
б) використання для черв'ячного колеса дорогих антифрикційних матеріалів;
в) низька несуча здатність у порівнянні з зубчастими передачами.
Мале значення ККД черв'ячних передач не дозволяє використовувати їх для передавання великих навантажень, оскільки суттєві втрати потужності за рахунок тертя у зачепленні призводять до значного нагрівання передачі. Тому черв'ячні передачі краще застосовувати у приводах періодичної дії
Черв'ячні передачі і їхні елементи класифікують за такими ознаками:
– за формою початкової поверхні черв'яка – циліндричні чи глобоїдні;
– за формою профілю витків черв'яка у торцевій площині – конволютні (черв'як ZN), евольвентні (черв'як ZI), архімедові (черв'як ZA) та ін.;
– за розміщенням черв'яка щодо колеса – з нижнім, верхнім та бічним розміщенням черв'яка;
– за конструктивним оформленням – відкриті та закриті, що працюють у спеціальному корпусі.
На практиці більше застосовують черв'ячні циліндричні передачі архімедовим черв'яком ZA як більш прості у виготовленні.