Критерии работоспособности червячных передач

Общие сведения о червячных передачах

Описание червячных передач

Червячная передача (рис. 1.1) служит для передачи механической энергии между перекрещивающимися валами. Червячную передачу относят к зубчато-винтовым передачам, имеющих характерные черты зубчатых и винтовых передач. Она состоит из червяка и червячного колеса. Червяк представляет из себя винт со специальной резьбой, червячной колесо – это зубчатое колесо с зубьями, нарезанными по дуге.

Рис. 1.1 Червячная передача

Изобретение червячной передачи приписывают Архимеду.

При работе червячной передачи червяк создает движение по принципу винтовой пары, толкая вместо витков гайки зубья червячного колеса, заставляя колесо вращаться. Особенность работы червячной передачи – червяк и червячное колесо вращаются в разных плоскостях, поэтому витки червяка скользят по зубьям колеса.

Достоинства червячных передач:

· Большие передаточные числа: u = 14…63 (до 80). Уникальные червячные передачи могут иметь u до 1000;

· Компактность – из-за возможности использовать одну ступень с большим передаточным числом вместо двух-трех ступеней зубчатой передачи;

· Плавность и малошумность работы;

· Надежность и простота обслуживания;

· Самоторможение передачи.

Недостатки червячных передач:

· Большие потери на трение, низкий КПД (70-90%);

· Необходимость применения дорогих антифрикционных материалов;

· Необходимость применения сложного инструмента для изготовления;

· Значительный нагрев при работе.

Область применения червячных передач: подъемно-транспортные машины, станки, редуктора (около 50% всех редукторов общепромышленного применения).

Критерии работоспособности червячных передач

Основные причины выхода из строя червячных передач:

· Износ зубьев колеса – основная причина для большинства передач. Скорость износа сильно зависит от смазки, увеличивается при неточном монтаже зацепления, загрязненной смазке, повышенной шероховатости витков червяка, а также, при частых пусках и остановках передачи, когда условия смазки ухудшены;

· Заедание особо опасно, если колеса изготовлены из твердых материалов: безоловянных бронз или чугуна;

· Усталостное выкрашивание наблюдается на поверхности зубьев колес из стойких против заедания бронз;

· Пластическое разрушение рабочих поверхностей зубьев червячного колеса наблюдается при действии больших перегрузок;

· Изломы зубьев колеса наблюдаются после износа или вследствие ошибок изготовления.

Главный критерий работоспособности – контактная прочность зубьев червячного колеса.