4.5 Червячные передачи
Червячная передача относится к передачам зацеплением с перекрещивающимися осями валов. Червячная передача состоит из короткого винта 1, называемого червяком, и червячного колеса 2, представляющего собой разновидность косозубого колеса. Червячные передачи относятся к зубчато-винтовым. Ведущим звеном обычно является червяк, ведомым – колесо.
Рисунок 4.10 – Червячная передача
По расположению червяка относительно колеса бывают передачи с нижним, верхним и боковым червяками (рисунок 4.11).
Рисунок 4.11 – Расположение червяка относительно колеса: а – верхнее; б – нижнее; в – боковое; 1 – червячное колесо; 2 – червяк
Различают два вида червяков 1) цилиндрические, у которых винтовые зубья расположены на цилиндрической поверхности и 2) глобоидные, у которых винтовые зубья расположены на поверхности, образованной вращением дуги окружности вокруг оси червяка. По числу заходов резьбы червяка они бывают однозаходные и многозаходные.
Рисунок 4.12 – Схемы червячных передач: а – с цилиндрическим червяком; б – с глобоидным червяком; 1 – червяк; 2 – червячное колесо
Червячная передача предназначена для существенного увеличения в одной паре крутящего момента и, соответственно, уменьшения угловой скорости. Основные достоинства червячной передачи по сравнению с зубчатой – возможность осуществления большого передаточного числа при одной ступени передачи, компактность, плавность и бесшумность работы. Редукторы с червячной передачей имеют передаточное число от 8 до 1000 и более.
Недостатки: более низкий КПД, склонность витков резьбы червяка и зубьев колеса к заеданию и, в связи с этим, необходимость применения для венцов червячных колес дорогих антифрикционных материалов (бронзы).
Червячные передачи применяют для передачи небольших и средних мощностей, обычно до 50 кВт и реже – до 200 кВт.
Рисунок 4.12 – Общий вид червячных передач и червячного редуктора
4.6 Цепные передачи
Цепная передача относится к передачам с гибкой связью зацеплением (ременная – с гибкой связью трением) и состоит из двух колес с зубьями – звездочек 1, 3 и охватывающей их гибкой связи – цепи 2. Одна из звёздочек является ведущей, вторая – ведомой. Цепная передача служит для передачи вращения между удаленными друг от друга параллельными валами.
Рисунок 4.13 – Цепная передача
Цепи. Главный элемент цепной передачи – приводная цепь, которая состоит из соединенных шарнирами звеньев. Основными типами приводных цепей являются втулочные, роликовые и зубчатые.
Втулочные цепи – это цепи со звеньями, каждое из которых выполнено из двух пластин, напрессованных на валики 4 (наружные звенья 1) или на втулки 6 (внутренние звенья 2). Втулки надеты на валики сопряженных звеньев и образуют шарниры. Наружные и внутренние звенья в цепи чередуются.
Рисунок 4.14 – Втулочная цепь: 1 – наружное звено; 2 – внутреннее звено; 3 – наружная пластина; 4 – валик; 5 – внутренняя пластина; 6 – втулка
Роликовые цепи отличаются от втулочных тем, что на втулках вращаются ролики 1 (рисунок 4.15). Ролики входят во впадины между зубьями на звездочках и сцепляются со звездочками. Благодаря им трение скольжения между цепью и звездочкой заменяется трением качения, что уменьшает износ зубьев звездочек.
Рисунок 4.15 Роликовая цепь: 1 – ролик
По числу рядов роликовые цепи делят на однорядные и многорядные (рисунок 4.16)
Рисунок 4.16 – Виды цепей по числу рядов
Звёздочки. Конструктивные размеры и форма звездочек зависят от параметров выбранной цепи и передаточного отношения, определяющего число зубьев звездочки. Соответственно, звёздочки могут быть для однорядных и многорядных цепных передач (рисунок 4.17). Звёздочки изготавливаются чаще всего из стали.
Рисунок 4.17 – Звёздочки цепных передач
Достоинства цепных передач: • По сравнению с зубчатыми передачами цепные передачи могут передавать движение между валами при значительных межосевых расстояниях (до 8 м). • По сравнению с ременными передачами более компактны, могут передавать большие мощности (до 3000 кВт).
• Могут передавать движение одной цепью нескольким звездочкам.
Недостатки цепных передач: • Значительный шум
• Сравнительно быстрое изнашивание шарниров цепи вследствие затруднительного подвода смазочного материала. • Удлинение цепи из-за износа шарниров, что требует натяжных устройств.
Применение цепных передач. Применяют при значительных межосевых расстояниях (до 8 метров), а также для передачи от одного ведущего вала нескольким ведомым (когда зубчатые передачи неприменимы, а ременные не надежны).