Регулировка червячного редуктора: Как отрегулировать червячный редуктор? – Заводские требования на регулировку и сборку червячного редуктора

Содержание

Как отрегулировать червячный редуктор?

Современные технологии производства червячных (любых моделей) редукторов предполагают в себе их плановую и внеплановую регулировку в процессе ремонта (замены запасных частей) или сборки.

Нужность регулировки узлов механизма червячного редуктора обусловлена малой точностью создания деталей агрегатов, выпускаемых на Российских заводах, не дающих возможности, заранее обеспечить правильное, прежде всего, осевое положение червячного колеса относительно червячного вала, а также люфт-зазор в подшипниках.

Информация о регулировании червячного редуктора своими руками

Несовпадение средней плоскости колеса с осью вращения червяка приводит к смещению пятна контакта в зацеплении на кромку зуба, и создаются условия для работы передачи, которые приводят к заблаговременному износу деталей, что в результате приводит к поломке и неприятным последствиям на частном производстве.

Чтобы правильно понимать, о чем идет речь, ниже мы приведем иллюстрацию положения пятна контакта:

Средняя ось плоскости

Информация о регулировании червячного редуктора своими руками

Смещена влево Правильное положение пятна Смещена вправо

При неправильно отрегулированных подшипниках возможны два варианта неисправности:

а) избыточный зазор в радиально-упорных конических подшипниках, что приводит к неизбежному люфту вала в процессе его работы, и как следствие большой износ;

б) при отсутствии зазора или при сильной затяжке подшипников, происходит их нагревание во время работы, что может привести к перегрузке подшипников и к выходу из строя самих подшипников.

При регулировке червячных редукторов всех типов выделяют два этапа:

  • регулировку его зацепления;
  • регулировку подшипников.

Регулировка червячного вала

В данном случае производится регулировка только подшипниковых узлов механизма. Положение червяка по оси не оказывает никакого влияния на работу передачи. Эта регулировка делается путем подбора соответствующего количества металлических прокладок под фланцы крышек подшипников.

Для вычисления суммарной толщины стальных прокладок необходимо:

  • прижать одну крышку подшипников червячного вала к корпусу и затянуть болты;
  • слабо затянуть два болта крепления второй крышки вала на противоположенной стороне;
  • замерить появившийся зазор между второй крышкой и корпусом;
  • подобрать нужное количество прокладок равной толщины вашего замера
  • разделить прокладки на две равные части и смонтировать под крышки подшипников, при этом затянув болты крепления

После проведения данного вида работ, добиваются вращения вала без усилия. Допустимый люфт в оси в пределах нормы — 20-40 мкм. Убирать совсем люфт нежелательно, так как при работе появится тепловое удлинение вала червяка, это приведет к уменьшению зазоров, и как следствие появление натяга в подшипниках, а дальше только их клин.

*Примечание: регулировка подшипников считается оптимальной, если в агрегате, нагретом до нормальной рабочей температуры, зазор в подшипниках близок к нулевому значению.

Регулировка вала червячного колеса

Регулировка положения по оси червячного колеса редуктора производится по двум на выбор схемам:

  1. Смещением оси вала с закрепленным на нем колесом и с последующим фиксированием вала;
  2. Перемещением оси колеса по неподвижному валу с последующим фиксированием колеса.

Если на валу расположено одно червячное колесо, то для регулировки применяется первая, из выше изложенных, схема. В этом способе, регулировка вала колеса делается в два этапа. Для начала регулируются подшипники вала (смотрите на регулировку червячного вала).

После этого проводят регулировку зацепления следующим образом (правильно – это соблюдать приведенную последовательность):

  • Как и в случае с валом червяка, разделите прокладки на две равные части и установить их на место, под крышки подшипников вала червячного колеса;
  • намажьте витки червяка тонким слоем краски;
  • собрать полностью передачу и прокрутить ее за вал червяка, притормаживая конец вала;
  • установить визуально качество зацепления по форме пятна контакта на зубьях и в случае плохого результата определить направление сдвига по оси червячного колеса;
  • смещение вала колеса по оси сделать путем перекладывания прокладок с одной стороны в другую, именно в ту сторону куда нужно сместить червячное колесо.

Примечание: приведённую выше последовательность следует повторять столько раз, пока не получится удовлетворительный результат и вследствие — качественное зацепление.

Так как данный вид ремонтно-наладочных работ с червячными редукторами требует достаточно большого опыта и умения, во многом наш теоретический курс может не совсем помочь слесарям, которые взялись за подобную отладку.

Поэтому со своей стороны предлагаем собственные услуги по регулировке червячного редуктора по приемлемой цене и сроками. Более подробно об этом у менеджеров компании.

Заводские требования на регулировку и сборку червячного редуктора

Редуктор любого вида должен отвечать установленным правилам и стандартам сборки и регулировки червячного редуктора в цехах завода изготовителя. Нужно подобрать комплект необходимых деталей и прокладок. Регулировка осуществляется во всех редукторах. Это: 

  • червячные; 
  • планетарные;
  • конические; 
  • цилиндрические. 

Без точной настройки стены завода не покидает ни одно устройство. Вал с шестернями устанавливается в корпус и закрепляется крепежными болтами. Регулировка должна отвечать стандартам ГОСТ и предупредить любые неточности или ошибки.

Соблюдение всех требований позволит правильно настроить устройство для дальнейшего применения на производстве. Редуктор с заводскими дефектами будет вибрировать, нагреваться, потреблять много электричества и выйдет из строя. Поэтому настройка поручается опытным специалистам с многолетним стажем работы в сборочном цеху.

Уменьшение люфта

Регулировка многих узлов осуществляется с помощью набора прокладок. Это касается не только вала с шестернями и подшипников, но и люфта. Если он превышает рекомендуемый зазор 0.04 – 0.11 мм, то его можно уменьшить количеством прокладок. Достаточно добавить одну прокладку, чтобы люфт уменьшился. 

Правильный зазор люфта имеет большое значение для эффективной эксплуатации изделия. Поэтому он регулируется вместе с остальными узлами и деталями. Используются наиболее простые и доступные способы, которые не отнимают много времени у специалистов.

Регулировка подшипников и червячного зацепления

Подшипники обеспечивают надежную работу любого механизма, в котором есть вращательные движения. От точности настройки зависит эффективность и продуктивность. Регулировку рекомендуется проводить на специальном стенде, на котором есть все приспособления и инструменты для выполнения всех работ.

Подшипники устанавливаются в отведенные для них места в корпусе устройства и регулируются с помощью тех же прокладок, что применяются для настройки люфта. Это наиболее простой и надежный способ добиться нужного зазора. 

При регулировке уделяется также внимание правильной установке червячного зацепления. Это можно установить по пятну контакта на червячном колесе. Если оно смещено вправо или влево, то его нужно отрегулировать таким образом, чтобы оно было в центре средней плоскости червячного колеса. 

Эта работа требует внимания и опыта. Нужно обратить внимание, что после всех регулировок общая толщина прокладок должна быть прежней, чтобы не нарушился зазор подшипников. В этом случае можно быть уверенным, что настройка и регулировка выполнена правильно в соответствии со всеми требованиями и стандартами.

Диагностика и ремонт червячного редуктора

Как и любое автоматическое оборудование, червячный редуктор может сломаться. Ремонтировать его следует, исходя из степени серьёзности поломки, а также причин возникшей неисправности. В данном материале мы рассмотрим, как самостоятельно сделать диагностику и ремонт редуктора.

Виды неисправностей и их причины

Неисправности в червячном редукторе могут быть выражены следующим образом:

  • Протечка. Во время работы наблюдается большая утечка масла, вследствие износа сальника
  • Неисправности передачи. В механизме может наблюдаться люфт, что нарушает производительность оборудования
  • Пробуксовка механизма. Редуктор, при сохранении первоначальных настроек неизменными, начинает периодически буксовать – работает с периодическими остановками, или рывками
  • Высокий уровень шума. Звук, издаваемый редуктором во время работы, выше допустимых значений
  • Утечка топлива. Возможна как в месте, где вмонтированы сальники, так и под крышкой механизма
  • Перегрев оборудования. Редуктор после длительной работы нагревается дольше обычного. Чаще всего, в месте, где установлены подшипники

Это главные признаки неисправности. Причиной таковых может являться износ двигателя, или другие причины:
  • Пробки и отдушины установлены неправильно, что приводит к нарушению циркуляции воздуха и перегреву механизмов
  • Главное колесо изношено. Как основной механизм подачи энергии во входной и выходной вал, главное червячное колесо отвечает за стабильную работу редуктора. Причиной износа может быть стирание его граней и потеря герметичности от трения, возникающего по причине несвоевременной обработки
  • Износ подшипников. Признаки такового можно определить по сильно нагревающемуся корпусу во время работы механизма. 
  • Неверная установка крышек на редукторе. Также к поломкам может привести плохое закрепление: внутрь мотора попадают частицы пыли и воды, а также вытекает масло, используемое для обеспечения работы и смазки колёс
  • Неверная настройка мощностей. Каждый редуктор имеет рекомендованный предел. Превышение рекомендуемых показателей может привести к преждевременному износу

Существует также ряд других причин, но они гораздо реже приводят к поломке червячного редуктора. При обнаружении каких-либо недостатков можно или заменить редуктор на новый, или провести самостоятельную диагнотстику и ремонт механизма, что обойдётся дешевле услуг мастера, или покупки нового оборудования.

Устранение неполадок

Для каждой причины существует свой способ ремонта.

1. Неверная установка сапунов и пробок

При самостоятельной сборке редуктора возможны подобные поломки. Посколку циркуляция воздуха затруднена, масло нагревается до предела, и это приводит к перегреву оборудования. Кроме того, отдушина, находящаяся ниже уровня масла, препятствует его свободному выходу после сгорания. Масло протекает, а смазка не обрабатывает механизмы должным образом. Это приводит к загибанию хвостовой части червяка. В этом случае требуется собрать редуктор, как указано на схеме, а червяка выправить при помощи токарного станка, если размеры редуктора позволяют проводить подобные операции.

2. Червячный люфт

Когда в червячной паре возникает люфт, это приводит к износу главного, либо придаточных колёс. Таким образом, для возвращения редуктору исправного состояния, требуется замена изношенных колёс. В случае, если редуктор относится к типу двухступенчатых, его требуется разбирать на две части. Если вы обнаружили зазор между червяком и колёсами передачи, следует сократить его до минимума. Сделать это можно с помощью смещений боковых крышек. При подобных операциях рекомендуется периодически запускать механизм в тестовом режиме. Если колёса вращаются на нормальной скорости, неполадка устранена.

Следует учитывать тот факт, что при первичном запуске редуктора, подшипники могут просадить колёса и образовать зазор. В этом случае он устраняется при помощи установки, либо замены резиновых прокладок под крышками.

3. Работа урывками, или шум внутри механизма

Подобные неисправности характерны при износе подшипников. В этом случае требуется их немедленная замена. Возникнуть неисправность может в результате засорения механизмов, либо

4. Протечка масла

Причина у такой неисправности, чаще всего, выражается в плохой герметизации крышки. Для исправления неполадок требуется затянуть туже болты, гайки или мечники. Также можно выбрать иной способ герметизации крышек редуктора.

5. Перегрев редуктора

Возможен при недостаточной смазке. Также причиной может быть неправильная перетяжка крышки. В этом случае требуется добавить смазки, или переустановить крышку.

Также при любых причинах поломки и по окончании ремонта, требуется прочистить механизмы и сменить масло.

Этапы сборки червячного редуктора — информационная статья

Сборка такого механизма, как  редуктор, представляет собой трудоемкую операцию, производимую в ходе изготовления  данного устройства. Суть работы – регулировка взаимоположения червячного колеса и червяка.

Цель – обеспечение совпадения оси червяка и средней плоскости колеса. Также сборка редукторов требует обеспечить заданный уровень герметичности и требуемой величины промежутков в узлах подшипников. 

Процесс включает несколько технологических переходов:
 

  • максимально точная напрессовка подшипников непосредственно на шейки вала регулируемых элементов, запрессовка манжет в надлежащие отверстия стаканов или крышек;
  • операция сборки узла червячного вала с корпусом механизма;
  • установка узла колеса непосредственно в корпусе.

Если редуктор имеет опоры с коническими роликоподшипниками, работа которых зависит от правильности используемого набора прокладок, то второй переход будет включать ряд работ:
 

  1. Берется один подшипник червячного вала. Его наружную обойму устанавливают в отверстие корпуса устройства.
  2. Одну крышку с уплотнительными прокладками устанавливают и крепят к корпусу устройства.
  3. Узел червячного вала монтируют в отверстие корпуса собираемого механизма до упора.
  4. Монтируют наружную обойму второго подшипника;
  5. Устанавливают крышку с манжетой в торец верхней обоймы подшипника до упора.
  6. Замеряют величину промежутка между корпусом редуктора и торцами крышки.
  7. Вычисляют, где находится  пятно контакта  (из корпуса достается узел колеса, если это требуется).

Затем проходит процесс корректировки набора прокладок, исходя из настоящей позиции пятна контакта и из технических требований.

Операция сборки повторяется аналогичным способом столько раз, сколько это будет необходимо для достижения идеального взаимоположения регулируемых элементов.

Оптимальные условия: пятно контакта должно проходить точно через среднюю плоскость колеса, наблюдается направленность его сдвига в область выхода из зацепления. Следует исключить кромочный контакт.

Такая сборка по факту является штучной ручной процедурой, отнимающей время и силы. Подобная работа непригодна для крупных производств, выпускающих значительное число устройств. Поэтому крупные производители разработали другие методы сборки механизмов.

Используют стапели с базировкой на ось червяка или базовый торец корпуса (нарезка зубьев и металлообработка корпусного отверстия требуют особо пристального внимания). Сборка колеса затруднена неизбежностью  тщательного контроля за двумя позициями.

По окончании всех операций проводят проверку пятна контакта. Его местоположение хорошо видно  по блику, также принято применять краску на колесных зубьях.

За успешными испытаниями следует тестирование мотор редуктор мч  в соответствии технической документацией и предполагаемым объемом работы механизма.

Определение основных параметров червячного редуктора

МегаПредмет 

Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса — ваш вокал


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший «Салат из свеклы с чесноком»


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека

Оси и плоскости тела человека — Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков — Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) — В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Выполнил: Студент группы ЭМБ-11

Гончаров А.К.

Проверил: Пожидаев Ю.А.

Магнитогорск 2013

 

 

Лабораторная работа №1

Определение основных параметров коническо-цилиндрического редуктора.

Цели работы:

1. Изучить назначение и конструкцию редуктора, его узлов и деталей.

2. Определить параметры зубчатых передач и редуктора в целом.

3. Ознакомиться с регулировками, осуществляемыми при сборке редуктора.

 

Кинематическая схема редуктора
Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Назначение и устройства редуктора:

Редуктор — механизм, состоящий из передач с зацеплением, выполненный в виде отдельного агрегата и предназначенный для передачи мощности от двигателя к исполнительному механизму с соответствующим уменьшением частоты вращения и увеличением крутящего момента. Коническо-цилиндрицеский редуктор является двухступенчатым, включает две зубчатые передачи: коническую и цилиндрическую.

 

 

Характеристики редуктора:

Параметры Обозначения Коническая Цилиндрическая
шест. кол. шест. кол.
Межосевое расстояние aw     135,787 111,098
Высота зуба h 6,6 5,5 4,5
Модуль нормальный m   2,444444
Диаметры вершин зубьев da
Угол наклона зубьев β   8,06,34
Число зубьев Z
Передаточное число ступени Uz 3,538461538 4,238095238
Передаточное число редуктора U 14,996337
Ширина колеса ϐw
Относительная ширина передачи ψba   0,861644 0,720085
ψbd   2,25 0,347826
ψm   47,86364

 


Регулировки, осуществляемые при сборке редуктора:

Производится регулировка зазора между телами качения и кольцами радиально-упорных подшипников 8. Регулировка осуществляется соответствующим подбором числа металлических прокладок 2 между крышкой подшипника 12 и стаканом 10. Для этого установить вал в сборе с подшипниками и стаканом в корпус, удалить прокладки 2 между крышкой подшипника и стаканом, и подвести крышку подшипника до упора в наружное кольцо подшипника. Удерживая рукой крышку в таком положении, замерить штангенциркулем зазор между крышкой 12 и стаканом 10. Несколько увеличив полученный размер для обеспечения зазора подшипников и компенсации упругих деформаций прокладок, подобрать по нему толщину прокладок. Поставить крышку корпуса на штифтах 6 на место и затянуть хотя бы четырьмя болтами 1 в окрестности опор быстроходного вала для устранения возможных перескоков подшипников. Затянуть болты крепления крышки подшипника 13 вместе со стаканом и прокладками к корпусу, проверяя от руки наличие осевой «игры» вала во избежание полного устранения зазора в подшипниках и их повреждения. Проверить величину осевой «игры» в подшипниках. Для этого индикатор на стойке установить в торец вала, отжать вал рукой в осевом направлении до упора, установить стрелку индикатора на нуль. Величина осевой «игры» определяется по отклонению стрелки индикатора при отжиме вала по оси в противоположную сторону. Для данного типоразмера подшипников нормальной считается «игра» δ1 =0,015-0,030 мм. Если «игра» вала выходит за пределы рекомендаций, следует изменить число прокладок: при повышенном зазоре толщину прокладок уменьшить и наоборот.

 

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами)

 

 

Лабораторная работа №2

Определение основных параметров червячного редуктора

Цели работы:

1. Изучить назначение и конструкцию редуктора, его узлов и деталей.

2. Определить параметры редуктора.

3. Ознакомиться с регулировками, осуществляемыми при сборке редуктора.

Кинематическая схема редуктора:

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами)

Передача размещена в литом корпусе 6, закрытом крышкой 7, плоскость разъема которых проходит через ось червячного ко­леса. Корпус и крышка фиксируются относительно друг друга уста­новочными штифтами 8 и стягиваются болтами 9 (см. рис.1).

Червяк установлен в корпусе на двух радиально-упорных (конических) подшипниках 5, наружные кольца которых поджаты крышками 10 и 11. Между крышками и корпусом помещен набор металлических прокладок 12, изменением числа прокладок осуще­ствляют регулировку подшипников. В крышке 11 помещено вой­лочное уплотнение 13, поджимаемое крышкой 14.

Бронзовый венец 2 червячного колеса напрессован на чу­гунный центр 3. Для передачи крутящего момента между ними в стыке ввернуты винты 15. Центр напрессован на вал 16. Крутящий момент между ними передается шпонкой 17.

Вал червячного колеса, подобно червяку, опирается на два радиально-упорных (конических) подшипника .4, поджатых крыш­ками 18 и 19. Между ними и корпусом имеется набор металличе­ских прокладок 20 для регулировки подшипников и червячного за­цепления. В крышке 18 применено щелевое уплотнение в виде кольцевых канавок. Смазка зацепления и подшипников осуществ­ляется разбрызгиванием масла, заливаемого в редуктор через люк, закрытый крышкой-отдушиной 21. Люк используется также для контроля пятна контакта зубьев червяка и червячного колеса при регулировке зацепления.

Контроль уровня масла осуществляется жезловым масло-указателем 22. Пробка 23 предназначена для слива масла. В крышке-отдушине 21 имеются отверстия, сообщающие полость редуктора с внешней средой для выравнивания давления. В про­тивном случае в процессе работы при нагревании редуктора в его полости создавалось бы избыточное давление и воздух вместе с парами масла выдавливался бы через уплотнения в местах выхо­да валов из редуктора, образовывая подтеки масла.

Назначение, устройство, достоинства и недостатки редуктора:

Достоинства червячных передач:

1. Большая редукция в одной паре — и = 8-63 (в приводах кинематического назначения до 1000).

2. Компактность.

3. Плавность работы.

Недостатки червячных передач:

1. Низкий к.п.д. Этот недостаток становится весьма ощу­тимым при длительной передаче больших и средних мощностей.

2. Склонность к заеданию и необходимость применения в качестве материала червячного колеса дефицитных цветных ме­таллов.

3. Низкая износостойкость.

Регулировка подшипниковых узлов:

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами)

Отрегулировать подшипниковые узлы червячного колеса и червяка. Вначале регулируют опоры червячного колеса при от­сутствии в корпусе червяка. Для этого установить червячное коле­со в сборе в корпус, предварительно удалив регулировочные про­кладки 20 с обеих крышек 18 и 19 (см. рис.1). Закрыть корпус крышкой 7, зафиксировав их относительное положение установоч­ными штифтами 8 и затянув болтами 9 в плоскости стыка. Закре­пить одну из крышек, например, крышку 19, болтами 24. Неболь­шим усилием ключа поджать болты другой крышки 18, устранив осевой люфт вала червячного колеса, но не допуская перетяжки подшипников и выхода их из строя. Измерить щупом зазора б (рис.4) между крышкой 18 и корпусом. Подобрать комплект про­кладок 20, суммарная толщина которых была бы примерно на 0,1 мм больше этого зазора. Около половины прокладок комплекта поставить под крышку 19, остальные под крышку 18. Затянуть болты на обеих крышках и проверить правильность регулировки: вал должен свободно проворачиваться без защемления тел качения подшипников, осевой люфт должен находиться в пределах 0,04-0,11 мм. Для уменьшения люфта необходимо уменьшить число прокладок комплекта и наоборот.

Регулировка подшипников червяка осуществляется анало­гично подбором числа прокладок 12 при снятом червячном колесе.

Регулировка червячного зацепления:

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Регулировка червячного зацепления. Правильный кон­такт червяка и червячного колеса по всей ширине венца может быть получен в том случае, если средняя плоскость червячного колеса проходит через ось червяка. Это проверяют по пятну кон­такта. На рис. 5, а червячное колесо смещено относительно червя­ка влево, а их пятно контакта вправо, на рис. 5, б, и наоборот. Кон­струкция передачи обеспечивает смещение червячного колеса вместе с валом вправо или влево посредством перестановки не­скольких прокладок из-под левой крышки 18 под правую крышку 19 или наоборот (см. рис.1). Общая толщина комплекта прокладок должна остаться той же, что и после регулировки подпятников это­го вала. Иначе будет нарушен нормальный зазор в подшипниках.

Для проверки пятна контакта одну сторону витков червяка намазать тонким слоем краски или масла с добавлением сажи. Собрать передачу и, создавая рукой некоторое сопротивление вращению червячного колеса для прижатия его зубьев к виткам червяка, повернуть на несколько оборотов червяка. При этом на зубьях червячного колеса в зоне контакта появятся следы краски, что можно наблюдать через люк при снятой крышке 21. В правильно собранной передаче пятно контакта на зубьях располагается симметрично относительно средней плоскости червячного колеса.

Характеристики редуктора:

Параметры Обозначения Величина
Межосевое расстояние делительное аw 80,64
Межосевое расстояние фактическое a
Модуль m 3,15
Осевой шаг червяка P 9,333333333
Коэффициент диаметра червяка q 11,2
Число заходов червяка Z1
Число зубьев червячного колеса Z2
Коэффициент смещения червяка x 0,431746032
Передаточное число редуктора u 4,444444444

 


Червячный редуктор: особенности и ремонт

Различные устройства и механизмы для трансформации крутящего момента и изменения его направления используются с древних времён, но только современные редукторы способны справляться с теми нагрузками, которые необходимо преобразовывать человеку в 21 веке. Червячный редуктор является одним из таких «приспособлений» используемых для изменения передаточного числа вращения вала.

Червячный редуктор

Данное устройство имеет достоинства и недостатки, но по сравнению с деревянными шестернями используемыми в Древнем Египте для орошения полей, червячный редуктор является совершенным устройством, во всех отношениях.

Преимущества червячных редукторов

Среди преимуществ этого механизма по трансформации крутящего момента можно выделить следующие достоинства:

Высокое передаточное число

Червячный редуктор позволяет передавать крутящий момент с соотношением до 1000/1, что практически невозможно реализовать при других технических решениях.

Компактность

Червячный одноступенчатый редуктор имеет небольшие габариты, поэтому данный механизм и двигатель могут быть объединены в одном корпусе.

Бесшумность

В сравнении с другими редукторами, червячный механизм производит меньший уровень шума во время работы.

Плавность хода

Передача крутящего момента посредством червячного редуктора, позволяет добиться идеальной плавности хода подключённых к данному устройству механизмов.

Отсутствие обратного хода

Если передаточное число червячного редуктора превышает значение 35/1, полностью отсутствует эффект «обратного хода». Ведущее колесо в этом случае невозможно провернуть и при небольшом угле подъёма червяка. Если данный показатель будет слишком мал, то блокировка обратного хода произойдёт и при меньшем передаточном соотношении.

Ведущее колесо редуктора

Недостатки червячных редукторов

Данный механизм имеет и недостатки, которые накладывают значительные ограничения на использование червячной передачи, если мощность агрегата превышает 60 кВт. К недостаткам редуктора этого типа относятся:

Низкий КПД

В сравнении с другими устройствами по трансформации крутящего момента, КПД червячного редуктора значительно ниже, поэтому там, где не требуется высокая плавность хода и низкий уровень шума, данные механизмы не применяются по экономическим соображением.

Нагрев

Несмотря на то, что червячная передача находится в рабочей смазке в течение всего срока эксплуатации, все равно происходит значительный нагрев в результате трения металлического червяка и ведомой шестерни.

Особенно сильно этот нежелательный эффект проявляется, если мощность агрегата превышает 16 кВт.

Невозможно применить данную конструкцию, если мощность передаваемого крутящего момента слишком велика

Особенности конструкции, а также низкий КПД не позволяют использовать данное устройства для мощных установок. Наиболее распространённые механизмы, в которых реализованный способ червячной передачи крутящего момента не превышает значения 15 кВт.

Большой люфт между валами

Данная проблема проявляется при значительном износе червячного привода и имеет большее значение, чем в других видах передаточных механизмов.

Детали редуктора

Виды червячных редукторов

Червячные редукторы могут существенно отличаться в зависимости от области применения механизма.

Основные отличия, которые могут использоваться в конструкции:

  • Разное число заходов;
  • Материал детали;
  • Направление резьбы;
  • Профиль резьбы;
  • Типами применяемого винта.

Данные отличия могут присутствовать в различных сочетаниях. Какие виды червячных редукторов использовать решает инженер на стадии проектирования и разработки устройств и механизмов, использующих такие типы передачи крутящего момента.

Редуктор

Проектирование червячного редуктора

Смастерить червячный редуктор своими руками практически невозможно.  Расчёт червячного механизма должен осуществляться квалифицированным специалистом. Когда чертёж будет сделан, все детали по нему изготавливаются только из материалов надлежащего качества, иначе зубчатый механизм может выйти из строя после непродолжительной работы. Сборка червячного редуктора, также должна осуществляться опытным мастером. Несоблюдение этого правила может значительно снизить эксплуатационный ресурс детали, ведь кроме правильной установки валов, понадобится тщательная регулировка червячного механизма.

Если необходимо применение червячного редуктора для того чтобы установить самодельный механизм по передаче крутящего момента, то в это случае лучше использовать уже готовые б/у изделия от техники, в которой используется подобный вид передачи крутящего момента. В том случае, когда осуществляется самостоятельная разработка новых устройств, которые будут запатентованы, проектирование червячного редуктора следует заказать в конструкторском бюро, занимающемся подобными разработками.

Червячный редуктор в разобранном виде

Принцип работы

Основой всего передаточного механизма является червеобразный ведущий винт, в «честь» которого данные типы редукторов и получили своё название. Червячный винт взаимодействует с шестерней, осевой вал которой расположен под прямым углом. В результате такой сцепки происходит трансформация высокой скорости вращения входного вала с низким крутящим моментом, на вращение выходного вала с небольшой частотой, но значительно большим усилием. Компоновка червячного редуктора может быть различной. Если вал червячного редуктора вращается со скоростью ниже 5 м/с, то червяк располагается снизу, если скорость выше — то устанавливается редуктор с верхним червяком.

Большинство механизмов этого типа используются с одной передаточной ступенью, но иногда для регулирования соотношения может применяться двухступенчатый червячный редуктор.

Если скорость вращения вала более 10 м/с подшипники и гипоидные передачи должны смазываться под давлением. Если мотор тихоходный, то достаточно естественной циркуляции масла при вращении передачи.

Масло для червячных редукторов должно быть высокой вязкости, иначе процесс износа наиболее нагруженных частей редуктора значительно ускорится.

Ремонт редуктора

Несложный ремонт червячного редуктора можно осуществить собственными силами. Если мотор и привод объединены в одном корпусе, то следует аккуратно разобрать механизм.

Часть общего картера, в которой находится привод, также подлежит разбору.  Если конструкция червячного привода изготовлена под высокоскоростной мотор, то, прежде чем приступать к разбору редуктора, необходимо слить трансмиссионное масло из корпуса.

В редукторе этого типа применяются высококачественные подшипники, поэтому наиболее часто необходимость ремонте возникает если шестерня и червяк изношены свыше предельных значений. Рабочая пара всегда подлежит одновременной замене на полный ремкомплект, который прежде чем поступить в торговую сеть, должен быть правильно подобран и испытан на специальном стенде.

Если износ червячной пары незначительный, то зазор можно ликвидировать, используя специальные шайбы-прокладки на ведомом валу.

Конструкция червячного редуктора также позволяет осуществить регулировку зацепления шестерни с червяком без разбора корпуса. Для этой цели используется болт, который встроен  в корпус. Если имеется чертёж устройства, то можно без труда определить, где шестерня регулируется. Если чертёж отсутствует, то косвенным признаком регулировочного болта, будет наличие на нём контргайки, которая используется для фиксации отрегулированного зазора между червяком и зубчатым колесом. Крайне редко подшипники редуктора требуют замены. Обычно привод оснащается качественными шарикоподшипниками, которые не требуют замены или ремонта в течение всего эксплуатационного срока детали. Подшипники могут быть испорчены только в том случае, когда привод долгое время использовался без смазки или с применением некачественных смазочных материалов.

Рекомендация профессионалов

Профессиональные механики, а также инженеры занимающимися проектированием такого вида редукторов, не рекомендуют использовать червячный привод, если передаваемая мощность превышает 200 кВт.  Конструкция червячного редуктора не позволяет справляться с таким нагрузками, по причине чрезмерного нагрева во время работы. Если мощность устройства находится в диапазоне от 60 до 200 кВт, то в этом случае также необходимо разработать чертёж, на котором будут обозначены принудительное охлаждение масла, и правильный подбор материалов, из которых будет изготовлены червяк и шестерня передаточного механизма.

Кинематическая система устройства должна быть изображена таким образом, чтобы вращение ведомого зубчатого колеса было расположено под прямым углом к вращению входного вала червяка. Также необходимо сделать точное описание каждой детали, которая используется в передаточном механизме. Подшипники следует также указать на схеме, а чертёж должен отображать диаметр посадочного места для них.

Работа червячного редуктора возможна в любых погодно-климатических условиях, но при эксплуатации устройства в северных районах страны, необходимо использовать специальные масла и смазочные материалы, которые не застывают при низких температурах.

Червячный редуктор — малогабаритный тихоходный механизм, поэтому если необходимо сэкономить рабочее пространство при значительном показателе передаточного соотношения, то данный агрегат будет вне всякой конкуренции среди других моделей редукторов.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

3РАЗБОРКА И СБОРКА ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА — Лабораторная работа №3


Лабораторная работа №3
скачать (107.9 kb.)

Доступные файлы (1):


содержание

№3 Червячный редуктор.doc

Реклама MarketGid:
Лабораторная работа 3

РАЗБОРКА И СБОРКА ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА
Цель работы: практическое изучение конструкций червячных редукторов, определение параметров червячного зацепления, измерение габаритных и присоеденительных размеров редукторов, ознакомление с регулировкой зазоров в подшипниках и регулировкой червячного зацепления.
1. Назначение редуктора
Червячные редукторы служат для снижения частоты вращения выходного вала и соответствующего повышения на нём крутящего момента. Применяются для передачи вращательного движения между валами, у которых угол скрещивания осей составляет 900. Наиболее важными характеристиками редуктора являются крутящий момент на тихоходном валу, КПД, и частота вращения быстроходного вала.
Основные достоинства червячных передач:

возможность реализации больших передаточных чисел в одной ступени

(у силовых передач от 8 до 80, у кинематических до 1000), плавность и бесшумность в работе, возможность самоторможения.

Основным недостаком червячной передачи является сравнительно низкий КПД. К сопутствующим недостаткам следует отнести значительное выделение тепла в зоне зацепления червяка с червячным колесом, склонность к заеданию в зацеплении, необходимость применения для венцов червячных колёс дорогих антифрикционных материалов, повышенный износ. Указанные недостатки ограничивают применение червячных редукторов по мощности (обычно до 80квт. и реже до 300квт.)

Наибольшее применение червячные редукторы находят в подъёмно- транспортных машинах , в коробках передач станков, в механизмах рулевого управления транспортных средств, т.е. в механизмах периодического действия при относительно низких скоростях.
^
Наибольшее распространение получили одноступенчатые червячные редукторы. По относительному расположению червяка и червячного колеса различают три основные схемы червячных редукторов : с нижним (рис. 1.а), верхним (рис.1.б) и боковым (рис.1.в,г) расположением червяка.


Рис. 1. Схемы червячных редукторов
Редукторы общемашиностроительного применения с межосевым расстоянием от 40 до 500мм изготавливаются обычно двух типов: с червяком под колесом — РЧП и над колесом — РЧН.

К
орпуса относительно небольших червячных редукторов с межосевым расстоянием до 100мм. изготавливают чаще всего без разъёма (тип РЧУ40….РЧУ100). Редукторы с межосевым расстоянием 125мм. и более имеют обычно корпуса с разъёмом по оси червячного колеса (рис.2).

Рис. 2. Редуктор червячный с верхним расположением червяка

Основные детали на рис. 2 : 1корпус; 2-крышка корпуса; 3-червячное колесо; 4,20 — крышки подшипника сквозные; 5 — червяк; 11,16 — подшипники; 13 — крышка смотрового люка; 21 — вал тихоходный; 23 — штифт;24 — шуп маслоуказателя; 26 — сливная пробка; 9,17 — набор прокладок.

В червячных редукторах для опор валов применяют, как правило, подшипники качения. В редукторах с межосевым расстоянием до 160мм. червяки устанавливают обычно в радиально-упорных подшипниках по одному в каждой опоре (установка «враспор» — см. рис.2). При межосевых расстояниях более 200мм. в одной из опор червяка ставят два радиально- упорных подшипника, воспринимающих осевую нагрузку в обоих направлениях, а в другой опоре плавающий радиальный подшипник. Для опор вала колеса используют обычно по одному радиально-упорному подшипнику с каждой стороны, которые устанавливают «враспор». Внутренние кольца подшипников ставят на валы с натягом для предотвращения проворачивания кольца на шейке вала, а наружные ставят в корпус редуктора по переходной посадке или с минимальным зазором для выполнения осевой регулировки подшипников и регулировки зацепления по пятну контакта.

Основной способ смазки червячного зацепления — окунание червяка или колеса в масляную ванну картера редуктора. Масляная ванна должна иметь достаточную ёмкость во избежание быстрого старения масла и перемещения продуктов износа и осадков в зацепление и опоры валов. При нижнем расположении червяка уровень масла обычно назначают из условия полного погружения витков червяка. Уровень масла при верхнем расположении червяка назначают из условия полного погружения зуба червячного колеса.

В быстроходных червячных редукторах большой мощности применяют циркуляционную смазку. Для контроля уровня масла применяют маслоуказатели. Для заливки масла и контроля пятна контакта используют смотровой лючок (рис.2.) или верхнюю крышку редуктора. В нижней части корпуса редуктора устанавливают пробку для слива масла. Через отдушину на крышке смотрового лючка в редукторах типа РЧН или РЧП выравнивают давление воздуха внутри корпуса редуктора по отношению к наружному. В редукторах типа РЧУ для этой цели предусматривается отверстие в щупе маслоуказателя.

Для устранения утечек масла и попадания внутрь редуктора пыли и грязи в сквозных крышках опор редуктора устанавливают уплотнения. Наиболее часто применяют уплотнения манжетного типа.

Материал основных деталей редуктора

Крышку и корпус редукторов обычно изготавливают из серого чугуна или из алюминиевого сплава АЛ-3.

Червяк изготавливают из конструкционных марок сталей (сталь 45, сталь 40, сталь 20, сталь20Х) для малонагруженных редукторов и из легированных марок сталей ( сталь 40ХН, сталь 34ХН1М, сталь 38ХГН, сталь 5ХНВ…) для тяжелонагруженных редукторов. Червяки, как правило, подвергают общей термообработке 260- 290 НВ или общей термообработке 230-260 НВ и поверхностной закалке зубьев 42-48 HRC. Последний вариант более предпочтителен, но после поверхностной закалки необходима шлифовка на специальных станках. Червяки из малоуглеродистых марок сталей (20, 20Х, 20ХГ) подвергают цементации с последующей поверхностной закалкой.
С целью снижения коэффициента трения и предотвращения заедания зацепления червячные колёса изготавливают, как правило, из бронзы БрАЖ9-4Л, БрОФ10-1 и др. Реже их выполняют из чугуна, из антифрикционных алюминиевых сплавов и из пластмасс. При изготовлении колёс диаметром более 150-200мм. в целях экономии из бронзы изготавливают лишь зубчатый венец, а диск колеса из чугуна или углеродистой стали. Способов сочленения венца с диском много, но наиболее распространённые это заливка венца непосредственно на предварительно рифлёный диск колеса или посадка венца на диск с натягом и установка резьбовых гужонов по поверхности сочленения.
^

Основными параметрами червячного редуктора являются: передаточное число- u; межцетровое расстояние- aw; число витков червяка- z1; модуль зацепления- m.

Число витков червяка (число заходов) можно определить, посмотрев на червяк с торца: сколько ниток резьбы начинается с торца винта, столько витков имеет червяк.

Передаточное число определяется соотношением u= z2/z1 , где z2 число зубьев червячного колеса.

Модуль зацепления (осевой) , где P — осевой шаг червяка.

Угол наклона винтовой линии червяка , где:

da1 = (d1 + 2m) — наружный диаметр червяка, d1 — делительный диаметр червяка.

Межосевое расстояние , где d2 — делительный диаметр колеса.

d2 = mz2 ; z2 — число зубьев червячного колеса.

Коэффициент полезного действия червячной передачи где — приведенный угол трения в зацеплении.

КПД возрастает с увеличением числа витков червяка z1 и с уменьшением коэффициента трения f (или угла трения ). .

Ориентировочно значение коэффициента трения f можно принимать для стального шлифованного червяка и при условии, что червячная пара работает с окунанием в масляную ванну:

венец колеса из оловянистой бронзы f = 0.03 — 0.05.

венец колеса из бронзы типа БрАЖ-9-4Л f = 0.05 — 0.07.
При более точных расчётах рекомендуется принимать значения и в зависимости от скорости скольжения в зацеплении, из выражения
, где: — угловая скорость червяка (рад/с).

d1 — делительный диаметр червяка в мм.
Оборудование и принадлежности:

редуктор червячный, ключи гаечные, линейка металлическая 0…500 мм., штангенциркуль 0…250мм., угломер, краска чёрная, кисточка, растворитель.
^

Измерить расстояние между осью червяка и осью червячного колеса (см. рис.2).

Разобрать редуктор: отвернуть болты торцевых крышек, отвернуть крепёж крышки и корпуса, снять крышку редуктора и торцевые крышки, извлечь червяк и червячное колесо вместе с подшипниками.

Ознакомиться с конструкцией и назначением деталей.

Произвести необходимые замеры деталей (рис. 3.).

Вычертить кинематическую схему редуктора.

Выполнить от руки эскиз общего вида редуктора (рис. 2.).


Рис.3. Основные размеры червяка и червячного колеса

Проверка правильности зацепления

Для правильного зацепления червячной пары необходимо, чтобы средняя плоскость червячного колеса проходила через центр червяка. Проверить это условие можно по пятну контакта (Рис. 4).

Рис. 4. Положение пятна

контакта

Если оно симметрично относительно главной плоскости (рис. 4б.) , то зацепление правильно. Если оно смещено вправо (рис. 4.а), или влево (рис. 4.в), то необходимо с противоположной стороны из под крышки вынуть одну прокладку и поставить её с другой стороны. Колесо с валом и подшипниками в этом случае переместится влево или вправо. Подбирая толщину прокладок следует установить колесо симметрично относительно червяка.

Проверка пятна контакта производится с помощью краски, которая наносится тонким слоем на поверхность витков червяка. После сборки редуктора червяк проворачивается. Пятно контакта контролируется по отпечатку на рабочей поверхности зубьев колеса. После окончания проверки правильности зацепления необходимо удалить следы краски с червяка и с червячного колеса.

Сборка редуктора производится в обратном порядке процесса разборки. Особое внимание следует уделить регулировке радиально-упорных подшипников. Величина осевого зазора для радиально-упорных подшипников с внутренним диаметром 30…50мм. составляет 0,05…0,12мм. Величина зазора регулируется с помощью прокладок.
^

Отчёт выполняется на стандартных листах бумаги размером 210 на 290мм. На титульном листе указывается номер и название лабораторной работы, наименование кафедры, номер группы и фамилия исполнителя, дата.

Отчёт должен включать:


  • кинематическую схему и эскиз общего вида редуктора с габаритными и присоединительными размерами,

  • таблицу определения основных параметров редуктора,

  • характеристику редуктора,

  • спецификацию основных деталей редуктора,

  • описание конструкции редуктора, способа проверки пятна контакта в зацеплении и регулировки подшипниковых опор.

^

Кинематическая схема редуктора (см. рис. 1).

Эскиз общего вида редуктора с габаритными и присоединительными размерами (см. рис. 2).

Таблица измеренных параметров редуктора


Наименование параметра

Обозначение

Единицы измер.

Межосевое расстояние

aw

мм

Число витков червяка

z1

Осевой шаг червяка

P

мм

Число зубьев колеса

z2

Наружный диаметр червяка

da1

мм

Наружный диаметр червячного колеса

daM2

мм

Ширина червячного колеса

b2

мм

Таблица рассчитанных параметров


Наименование параметра

Расчётная формула

Ед. изм.

Результат

Передаточное число

u = z2 /z1

Модуль зацепления осевой

m = P/

мм

Делительный диаметр червяка

d1 = da1 — 2m

мм

Угол подъёма винтовой линии червяка



град.

Коэффициент диаметра червяка

g = d1 / m

Делительный диаметр червячного колеса

d2 = m z2

мм

КПД червячной пары


Спецификация основных деталей редуктора.


№ поз.

Наименование детали

Количество

Материал

Примечание

1

Корпус редуктора

1

Сч15-32

2

Крышка редуктора

1

Сч15- 32

3

Венец червячного колеса

1

Бр. АЖ9 — 4Л

и так далее (основные детали).
Описание редуктора, регулировки зацепления и регулировки подшипников.

Контрольные вопросы


  1. Назначение и области применения червячных редукторов.

  2. Достоинства и недостатки червячных передач в сравнении с зубчатыми.

  3. Что такое число витков (заходов) червяка?

  4. Что такое модуль зацепления и как его замерить на червяке?

  5. Чему равна полная высота зуба в модулях?

  6. Трение в червячных передачах и способы борьбы с ним.

  7. Материалы червяка и червячного колеса.

  8. Конструкция червячных редукторов.

  9. Регулировка червячного зацепления по пятну контакта.

  10. Регулировка зазоров в подшипниках червячных редукторов.

  11. Способы увеличения теплоотдачи при работе редуктора.

Скачать файл (107.9 kb.)


Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о