Червячная передача своими руками: Как сделать понижающий редуктор своими руками: алгоритм действий – червячная пара из подручных материалов — Зубообработка

Как сделать червячный редуктор своими руками — MOREREMONTA

Авто самоделки своими руками, вездеходы, трактора и мотоблоки

Самодельный червячный редуктор своими руками для самодельного мотоблока.

Решил сделать мотоблок, соответственно понадобился понижающий редуктор. Хочу рассказать и показать, как я относительно сделал редуктор с передаточным числом 1:29.

Первое с чем надо определится, это во сколько раз он будет понижать. Мне надо было раз в 30. Для этого, нашёл прямозубую шестерню на 29 зубьев от коробки мотоцикла «урал».

Измеряем расстояние между зубьями у меня 8 мм. Теперь нужно узнать есть ли на токарном такой шаг, оказалось есть ну и точим профильным резцом червяк. Посадки для подшипников оставил на 1 мм больше, после закалки проточил в размер.

С корпусом я потратил больше всего времени. Посадочные места для подшипников шестерни, расточил на токарном за одну установку.

Червяк вставленный в подшипники и корпуса положил прямо на шестерню, т.е. они заняли нужное положение относительно друг друга, дальше короткими прихватками стал приваривать всё вместе, следя чтоб не зажало.

Остаётся приварить крепёж по месту и залить масло в редуктор.

Самодельный редуктор установлен на мотоблок, по началу редуктор грелся градусов до 70, в конце вспашки стало терпимо.

У двигателя 3600 об/мин, мощность 6,5 л.с, хотя максимальный крутящий момент при 2500 об/мин. Считаю, что этого маловато, запаса мощности нет, местами чувствуется, что мотор на пределе своих возможностей. Надо было 9 л.с. покупать.

Редуктор (шкивы с червяком) уменьшают в 115 раз колёса крутятся 31 об. в мин. диаметр 65 см. Это 3,8 км.ч. Передача одна.

Чем мне червяки понравились, так это тем, что уменьшают очень конкретно, это сколько нужно ступеней городить чтоб в 115 раз уменьшить.

Автор самоделки: Сергей. Пермский край.

В настоящее время многие владельцы домашних мастерских оснащают их современным инструментом и оборудованием, которое обладая высокой эффективностью и простотой в использовании, существенно облегчает труд, повышает его производительность. Однако при этом все так же востребованными являются достаточно технически простые устройства, которые можно сделать своими руками в условиях домашних мастерских. Одним из них является понижающий редуктор.

Что такое понижающий редуктор?

Он представляет собой особый тип механизмов, являющихся передаточным звеном между устройствами, в которых активные части выполняют вращательное движение. Зачастую его используют для передачи и преобразования вращательного момента с агрегата, который его вырабатывает на устройство, которое использует поступающую на него механическую энергию. В отличие от прочих видов, понижающий редуктор обеспечивает уменьшение количества оборотов и увеличение при этом силы крутящего момента.

Состоит понижающий редуктор из корпуса, шестерней, передаточных цепей, червячного механизма, валов, при помощи которых и производится передача и преобразование крутящего момента.

На валах в жесткой сцепке расположены зубчатые шестерни, присоединены червячные передачи. Они обеспечивают передачу движения друг другу, во время чего и производится его преобразование.

Существуют разные виды понижающих редукторов:

Кроме этого, они бывают:

Основные показатели

• коэффициент полезного действия;
• передаточная мощность;
• количество вращений ведомого и ведущего валов.

Понижающий редуктор обладает достаточно простой конструкцией, поэтому при наличии соответствующих запасных частей и материалов изготовить его можно в условиях домашней мастерской своими руками.

Предварительная подготовка

Перед тем как приступать к созданию этого устройства необходимо обладать общими познаниями в сфере механики, уметь пользоваться ремонтным инструментом и оборудованием, знать принцип работы и устройство этого агрегата.

Кроме этого, нужно изначально определить:

• тип будущего редуктора и вариант его исполнения;
• передаточное число, которое необходимо будет преобразовать и определенное на выходе;
• показатели динамических нагрузок, которые будут воздействовать на рабочие части устройства;
• массу и габариты будущего устройства;
• угол установки;
• пределы температур, которые будут возникать в устройстве в процессе его эксплуатации;
• цикличность включения – полная или переменная;
• интенсивность эксплуатации.

Детали и части понижающего редуктора

• Ведущий и ведомый валы;
• Подшипники, подходящие по диаметру под оси и валы;
• Наборы звездочек определённой величины с определенным количеством зубьев;
• Цепи передачи крутящего момента;
• Листовая сталь;
• Угловой профиль;
• Корпус.

Более подробно о составных частях

Процесс сборки не так сложен, как подбор или производство необходимых для такого редуктора запасных частей.

• Корпус устройства. В промышленности он изготавливается методом литья. Необходимые отверстия проделываются на высокоточном оборудовании, так как требуется добиться взаимно правильного расположения валов и соосности звезд. При его производстве необходимо сделать верхнюю крышку съемной. Это облегчит и упростит процесс его обслуживания во время эксплуатации;
• Валы и оси редуктора. Они являются опорой для шестеренок и используются в том случае, если ими необходимо оснастить это устройство. Установка производится внатяг на шлицы или шпонку. Для их изготовления лучше использовать прочную сталь размером от 10 до 45 мм, которая хорошо поддается механической обработке;
• Подшипники. Они используются как опоры для валов и противостоят нагрузкам, обеспечивают возможность вращательного движения. От правильности подбора этих элементов редуктора зависит его надежность, долговечность и работоспособность. Если производится установка прямозубчатых шестеренок, то достаточно будет установить обычные одно- или двухрядные шариковые подшипники. Если будет устанавливаться косозубый подшипник или червячная передача, то лучшим вариантом будет роликовый или упорно-радиальный шариковый подшипник. Лучше купить новые, чем использовать с разборки;
• Шестеренки. Они обеспечивают изменение частоты вращения валов и естественно понижение передаточного числа. Для их производства используется специальное металлорежущее оборудование, которым не оснащаются домашние мастерские. От размера шестеренок зависят габариты и характеристики прочих входящий в этот агрегат деталей, расстояние между осями и валами. При установке важно правильно выставить зазор между ними. Для смазки шестеренок отлично подойдёт масло И-20. Его заливка производится по уровень нижней части шестеренок. Смазка прочих частей устройства производится путем разбрызгивания на них смазочной жидкости. Можно взять с разборки или купить новые;
• Сальниковые уплотнители. Они не допускают просачивания масла из корпуса устройства. Устанавливаются в местах выхода валов на подшипниках под крышками. Покупаются;
• Предохранительная муфта. Она предназначена для того, чтобы предотвратить разрушение устройства при возникновении чрезмерных нагрузок. Покупается;
• Крышки подшипников. Они могут быть разными – глухими и сквозными. Предназначены для облегчения обслуживания и монтажа подшипников. Их можно выточить самостоятельно либо найти на разборке.

Инструмент

Для изготовления понижающего редуктора понадобится следующий инструмент:

• отвертки и гаечные ключи;
• сверла;
• надфили;
• инверторная сварка;
• линейка;
• плоскогубцы;
• штангенциркуль;
• молоток;
• тиски и прочие.

Этапы проведения работ по созданию этого устройства

1. Монтаж ведущих звездочек на первичном валу. При этом установка может производиться точечной сваркой, фланцевым или шпоночным соединением;
2. Сборка полуосей ведомого вала;
3. Монтаж ведомой звездочки;
4. Корпус можно подобрать с разборки и подогнать или сделать своими руками. При этом в нем необходимо проделать технологические отверстия под сальники и подшипниковые соединения;
5. Установка шарикоподшипников закрытого типа. Отличным вариантом будут цилиндрические. Их монтаж производится внатяг;
6. Ведущий вал устанавливается на подшипниковых опорах эксцентрикового типа с возможностью регулировки натяжения цепи минимум на 15 градусов;
7. На завершающем этапе устанавливается крышка с герметизирующей прокладкой.

Задумав это сделать, лучше предварительно оценить свои силы, знания и навыки обращения с инструментом, чтобы не попасть впросак, потратив приличную сумму денег, немало времени и сил, и при этом, не создав необходимое устройство, но если вы действующий или механик в прошлом, можете смело браться за дело.

Как правило, в хорошей домашней мастерской есть много устройств и приспособлений, с помощью которых можно облегчить ручной труд и повысить эффективность работы. Например, к таким механизмам можно отнести понижающий редуктор.
В большинстве случаев он нужен для того, чтобы изменить в меньшую сторону скорость вращения выходного вала или повысить на нем крутящий момент. По своей конструкции редуктор может быть шестеренным, червячным либо комбинированным, а также одно- или многоступенчатым. Ниже мы рассмотрим, как можно сделать несложный редуктор своими руками.

Как сделать понижающий редуктор

• Одной из основных и ответственных деталей понижающего редуктора является его корпус. От того, насколько правильно он будет спроектирован и изготовлен, зависит взаимное положение осей и валов, зазоры между шестернями и соосность гнезд под опорные подшипники.В промышленных редукторах практически все корпуса изготавливаются методом литья из чугуна или алюминиевых сплавов, но в домашних условиях это сделать практически нереально. Поэтому лучше всего будет либо подобрать и доделать под свои нужды уже готовый корпус, либо сделать его сварным из листовой стали. Однако в таком случае нужно помнить, что во время сварки металл может «повести», и для сохранения соосности валов надо оставлять припуск на окончательную обработку посадочных мест под подшипники.
  Некоторые умельцы поступают по-другому – чтобы не мучаться с расточными работами они сваривают корпус полностью, а в качестве гнезд для подшипников используют отрезки трубы, которые выставляются в нужном положении и только потом окончательно закрепляются на месте болтами или сваркой. Для того, чтобы облегчить обслуживание редуктора, рекомендуется сделать верхнюю крышку корпуса съемной, а внизу него предусмотреть сливное отверстие для стока отработанного масла;

• Валы и оси редуктора служат опорой для шестеренок. Как правило, в одноступенчатом редукторе применяют только валы с жестким креплением шестерен (посадка внатяг, на шпонку или шлицы). То есть обе шестеренки вращаются вместе со своими валами. Ось применяется тогда, когда нам нужно вставить в редуктор промежуточную шестеренку (например, чтобы обеспечить одинаковое направление вращения входного и выходного валов). Такая шестерня свободно вращается с минимальным зазором на своей оси, а от смещения вбок она фиксируется либо упорным буртиком и гайкой, либо стопорными разрезными шайбами. В качестве материала для валов рекомендуется использовать сталь10…45, которая обладает достаточной прочностью и хорошо поддается механической обработке;
• Подшипники в редукторе служат опорами для валов и воспринимают нагрузки, которые возникают во время работы редуктора. От того, насколько правильно подобраны подшипники, зависит работоспособность и надежность редуктора в целом. Для самодельного редуктора лучше выбрать подшипники от http://impod.ru/podshipniki-fag-kupit/ закрытого типа, которые смазываются консистентной смазкой и требуют минимум обслуживания. Тип подшипников зависит от вида воспринимаемой нагрузки. В случае использования прямозубых шестерен будет вполне достаточно обычных одно- или двухрядных шариковых подшипников. Если в редукторе есть косозубые шестерни или червячная передача, то на вал (и, соответственно, подшипники) передается осевая нагрузка. В таком случае придется предусмотреть роликовый или шариковый радиально-упорный подшипник;

• Не менее важными деталями редуктора являются шестерни. Именно с помощью зубчатого зацепления мы изменяем частоту вращения выходного вала. Для изготовления шестерен требуется специальное металлорежущее оборудование, поэтому будет экономически целесообразно воспользоваться уже готовыми деталями со списанных агрегатов. Именно от геометрических размеров шестерен и их передаточного отношения будет зависеть межосевое расстояние между валами редуктора, а также компоновка его корпуса. Во время монтажа шестерен важно правильно выставить зазор между ним, так как от этого зависит нагрузочная способность и уровень шума во время работы редуктора. Для смазки шестерен хорошо подходит жидкое индустриальное масло марки И-20, которое заливается на такой уровень, чтобы покрыть зубья нижней шестерни. Остальные детали будут смазываться методом разбрызгивания масла по внутренней полости редуктора;
• Сальниковые уплотнения валов нужны для того, чтобы исключить просачивание масла из редуктора наружу. Они устанавливаются на выходах валов и обычно закрепляются в подшипниковых крышках;
• Предохранительная муфта. Для того, чтобы избежать аварийного разрушения деталей редуктора от чрезмерной нагрузки обычно применяют так называемую предохранительную муфту. Она может быть в виде срезаемого штифта, подпружиненных фрикционных дисков или сильфона и выбирается по месту;
• Крышки подшипников. Эти детали значительно облегчают монтаж и обслуживание подшипниковых узлов и могут быть глухими или сквозными. Можно подобрать их из готовых деталей либо выточить на токарном станке.

Червячная передача своими руками

Как собрать самодельный редуктор для мотоблока своими руками

Гордость многих дачников — самодельный мотоблок, собранный своими руками из деталей, отслуживших свой век механизмов. Поставить электродвигатель или малогабаритный бензиновый от старого мотороллера или мотоцикла на раму с колесами не составит труда даже для начинающего механика-любителя. А вот над чем придется подумать, так это над редуктором для мотоблока.

Конструкция мотоблока

Схемы сборки самодельных мотоблоков разнообразны настолько, насколько различны запчасти в гараже каждого хозяина. Размеры тоже выбираются из практических соображений.

При разном составе и габаритах есть обязательные элементы:

1. Рама — прочная конструкция для крепления остальных деталей.
2. Колеса — от самодельных металлических до резиновых фабричного производства. Положение оси колеса или колесной пары фиксируется относительно рамы железными стойками со впрессованными подшипниками.
3. Двигатель — мощностью от 5 до 10 лошадиных сил. Можно применять даже электродвигатель с аккумулятором, но наиболее популярны двигатели от мотороллера или мотоцикла. Такой выбор хорош наличием готового управления оборотами и даже передаточным устройством.
4. Редуктор — узел для передачи вращения от двигателя исполнительному механизму, преобразует скорость и направление.

А вот первый попавшийся редуктор может не подойти. Нужно выбрать тип конструкции, рассчитать размер каждой детали, чтобы скорость и мощность движения навесного культиватора позволяли обрабатывать землю в удобном режиме — не быстро и не медленно.

Типы редукторных узлов

Передача вращательного движения от вала двигателя к валу исполнительного механизма может производиться прямым соединением осей, если скорость и мощность вращения двигателя приемлема для работы, а оси ведущего и ведомого валов совпадают. Такие случаи крайне редки, а при нескольких навесных инструментах разного назначения прямая передача абсолютно не может быть применена. Для согласования скорости и мощности ведущего и ведомого вала используют 4 вида механизмов и их комбинации. Основные типы передач:

• ременная;
• цепная;
• шестеренчатая;
• червячная.

Червячная передача конструктивно ограничена понижающей скорость функцией, остальные могут применяться как в понижающих передачах, так и в повышающих. К тому же такой редуктор всегда имеет ведомую ось перпендикулярную валу ведущей. Такая схема называется угловым редуктором. Кроме червячной передачи, изменить направление оси можно пространственным планетарным механизмом. Ременная и цепная передачи оставляют ведомую ось параллельной оси двигателя. В простых устройствах реверс возможен только при изменении вращения двигателя.

Червячная передача — Моделирование — Сборник — Познавательный Интернет-журнал «Умеха

Червячная передача — это одна из многих видов передач, которые приме­няются в технике для редукции оборо­тов при одновременном увеличении силы.

 

Для того, чтобы сделать упрощен­ную модель такой передачи, нужны: жесткая проволока для оси и кусочек жести (например, от консервной бан­ки). Из жести вырежьте два кружка диаметром около 10 мм с отверстием посередине, диаметр которого немно­гим больше диаметра оси. Эти кружки, если их надрезать до половины, напоминают пружинящие шайбы. Насадите оба кружка на ось и спаяйте их. Соединеннные кружки образуют червяк, похожий на кусок винта с двумя витка­ми очень глубокой резьбы и шагом, (расстояние между двумя витками) рав­ным примерно 3 мм. Наружный край червяка можно зачистить напильни­ком, закруглить начало и конец резь­бы.

 

Второй элемент передачи — зубча­тое (червячное) колесо, сделайте его из жестяного кружка с радиальными надрезами по краю. Торчащие полос­ки выгните щипцами так, чтобы они образовали плоские зубья, прилега­ющие к виткам червяка. Они распо­ложены немного наискось. Кружок диаметром 30 мм разделите так, как показано на рисунке (32 зубца). В кружке большего размера надо увели­чить число зубцов, поскольку расстоя­ние между ними должно равняться шагу червячной резьбы. Ось припаяйте к кружку. При работе передачи червяк ввинчивается в зубчатый край колеса. Один полный оборот червяка перемещает кружок червячной передачи на один зубец.

 

Такие передачи часто применяются в цепных подъемниках, поскольку при этом нет необходимости в дополни­тельном предохранительном устрой­стве, которое препятствует раскручи­ванию тросса с подвешенным грузом: ведь передача работает только в одном направлении (червячное колесо не приводит в движение червяк).

 

Такую передачу можно применять в моделях различных подъемных ус­тройств. Червячная передача может пригодиться в приводной системе ма­шин, когда надо передать обороты ротора двигателя на оси машины.

 

Поскольку электрические двигатели, применяемые в модельном деле, имеют высокое число оборотов, такие устрой­ства часто бывают очень нужны.

 

 

По материалам журнала «Горизонты техники для детей» (Польша)

Червячная передача оценка сложности изготовления — Обработка резанием

Доброго времени суток,

 

Примечания:

 

1) сам резать не буду, только заказывать.

2) размеры и параметры довольно приблизительные, важен габаритный диаметр шестерни, и внутреней части червяка, реально готов подстраиваться под инструмент в наличии.

3) желаемый ресурс 11 000 000 оборотов червяка, момент на оси червяка 0.3Нм.

 

 

Потребовалось сделать устройство захвата, аналоги дорогие и имеют излишнюю точность, силу, повторяемость итд…

 

Устройство единичное, но работать должно долго, постепенно увеличивающийся люфт из-за износа шестерён не критичен, но всё же хотелось бы чтобы устройство работало дольше.

 

На рисунке выше принципиальная схема.

 

Есть необходимость в 10-ти различных положениях рычагов захвата, поэтому пневмо привод не подходит, будет стоять 100Вт (3000об/мин, 0.318Нм) серво моторчик (определили со склада комплект с драйвером).

 

Собственно вопрос вот в чём — делать можно как по схеме выше, либо ставить небольшую швп с небольшими же рельсами, а далее как в пневматическом варианте.

 

В случае с швп и рельсами, размер будет больше, но обработка всех частей очень простая, швп и рельсы — китай, любой степени паршивости, не вижу проблем с изготовлением, но будет высокая конструкция.

 

В случае с червячной передачей, высота будет много меньше, но у меня вопрос по сложности нарезки шестерён и червяка, закалке и шлифовке, собственно поэтому тему и создал.

 

Приблизительные параметры передачи:

 

передаточное число 16

диаметр червяка на уровне приложения силы 18мм

шаг червяка на уровне приложения силы 6.35мм

угол давления 20

количество заходов резьбы червяка 1

длина червяка 26мм

толщина шестерни 14.7мм

количество зубьев шестерни 16

 

 

Вопросы:

 

1) Насколько сложно сделать две шестерни и червяк ? Наверное слишком субъективный вопрос, тогда насколько сложнее сделать шестерню для червячной передачи по сравнению с шестернёй с эвольвентным профилем? Сложно нарезать червяк? Для шлифовки такого профиля наверное нужен специальный станок, который тяжело найти, и следовательно цена будет высокой?

 

2) Не знаком с процедурой нарезки зубьев, мне, собственно, по кругу зубья без надобности,

 

 

 

вот на картинке рычаг и шестерня это одно целое, но если круглую заготовку можно зажать в патроне и без проблем вращать для нарезки следующего зуба, то не добавит ли цены сложность установки заготовки под такой рычаг (т.е. не круглую болванку, а что то напоминающее по форме рычаг)?

 

3) Пока что успел связаться с двумя конторами, в обоих отказали, сказали что червячные передачи не делают, хотя есть и токарка и фрезеры и чпу… Изготовление таких вещей нынче редкость?

 

4) Какие минусы у червячной передачи, где шестерня это обычное зубчатое колесо с эвольвентным профилем, а червяк имеет трапецевидную резьбу? Сложность изготовления разительно отличается? Может ли статься, что шанс найти контору с оборудованием для такой шестерни больше, или любая контора которая делает зубчатые колёса должна по-хорошему иметь набор инструмента и для червячных передач?