Адрес: 08298, Украина, Киевcкая обл., Ирпенский р-н., п. Коцюбинское, ул. Пономарева, 3
Вы здесь:
Главная
Полезные материалы
Все о червячных редукторах. Большая, но полезная статья)
Все о червячных редукторах. Большая, но полезная статья)
ЧТО ТАКОЕ ЧЕРВЯЧНЫЙ РЕДУКТОР
Данный механизм является специальным устройством, преобразующим момент двигателя и угловую скорость. При помощи червячных редукторов можно передавать более высокий крутящий момент. Червячные передачи незаменимы, когда нужны большие сокращения передач. Передаточный показатель данных устройств 20:1-300:1 и более.
Прибор нашел широкое применение не только в быту, но и в промышленности. В частности, он присутствует в механизмах настройки электрогитары, а также конвейерных системах. Характерная ему функция самоторможения особенно актуальна в промышленных масштабах. Благодаря ей винт механизма вращает шестеренку, в то время как она не способна каким-либо образом поворачивать червя.
КАК РАБОТАЕТ ЧЕРВЯЧНЫЙ РЕДУКТОР?
Редуктор червячный состоит из двух главных элементов: ведущего и ведомого. В роли первого выступает червяк (винт), а второй – это червячное колесо. Во время работы червяк принимает крутящий момент от двигателя и передает его зубчатому колесу. После чего тот начинает вращать выходной вал.
Так как червячная передача обладает эффектом самоторможения, то она необратима. Ввиду колоссальной силы трения, даже при большом количестве смазки, шестеренка не сможет двигать червяка. Независимо от того, каким был бы крутящим момент, приложенный к колесу.
КАК ВЫБРАТЬ ЧЕРВЯЧНЫЙ РЕДУКТОР?
Когда речь идет о сложной и узкоспециализированной продукции, то выбор не только ответственен, но и сложен. Мы постарались максимально упростить его для Вас. Мы расскажем, как подобрать червячный редуктор всего за 4 шага.
Шаг 1. Определяем передаточное число
Данный показатель представляет собой соотношение количества зубьев ведомой части (шестерни) к ведущей (червю). Он показывает кратность изменения момента силы в результате работы механизма.
Nвх – существующее число оборотов электродвигателя, за минуту (входного вала);
Nвых – нужное количество оборотов за минуту (выходного вала).
P.S. Число, которое получится, следует округлить до передаточного числа из типового ряда.
Шаг 2. Узнаем количество ступеней устройства
Данная характеристика зависит от предыдущей, и определяется по специальной таблице.
Тип
Диапазон передаточных чисел
Червячный редуктор одноступенчатый
Червячный редуктор двухступенчатый
От 100 до 4 000
Шаг 3. Определяем габариты
Помимо первого показателя, для выбора габарита изделия понадобится информация о мощности и оборотах двигателя. С учетом этих данных нужно провести проверочный расчет, согласно допустимому крутящему моменту (выходной вал).
Т=(9550*Р*U*N)/(К*Nвх)
Р – мощность Вашего электродвигателя, кВт;
U – передаточное число механизма;
N – КПД редуктора (зависит от передаточного числа и принимается по техническим характеристикам);
К – коэффициент эксплуатации (смотрите таблицу ниже);
Nвх – существующее число оборотов электродвигателя, за минуту (входного вала).
Червячный редуктор, что это такое?
Червячные редукторы производятся миллионными сериями из унифицированных моделей, которые можно использовать на разнообразном промышленном оборудовании из любых отраслей. Такая популярность обусловлена их самой низкой стоимостью в пересчете на передаточное число и крутящий момент. У них есть функция самоторможения вала в обе стороны, что тоже очень удобно, например, в грузоподъемном оборудовании. Также есть и недостатки, например, низкий КПД, не позволяющий его использовать на больших мощностях в постоянно работающих устройствах.
Особенности червячной передачи
Широкое распространение червячной передачи обусловлено ее простотой конструктивного устройства. Всего две подвижные детали (червяк и червячное колесо) позволяют обеспечить передаточное число до 70-80. Никакой другой тип механических передач не позволяет такого реализовать.
Простая конструкция обеспечивает низкую закупочную стоимость и при замене редуктора, менеджеры предприятий чаще всего склоняются к выбору именно червячной модели из-за доступной цены. Устанавливать их можно на любое промышленное оборудование, где нет значительной нагрузки, и привод не требует большую мощность. Также желательно, чтобы устройство не работало под максимальной нагрузкой в постоянном режиме. Обязательно соблюдение времени работы/остывания редуктора, которое указывается в техническом паспорте.
Как устроен червячный редуктор
Входной и выходной вал червячного редуктора развернуты под углом 90 друг к другу. В промышленном оборудовании это позволяет получить компактную конструкцию привода, развернув электродвигатель. Иногда даже в цилиндрических редукторах ставят дополнительную коническую пару шестерен, чтобы получить угол оси на 90 градусов, который в червячной передаче получается сам собой.
Червяк обычно имеет нижнее расположение, чтобы обеспечивалась хорошая смазка. В техническом паспорте обязательно указывается пространственное положение, в котором может работать приводная установка. Если его не соблюдать, то будет так называемое масляное голодание (известно автомобилистам при езде на дорогах с большим уклоном), вероятный перегрев и снижение срока службы. Картер никогда не заливают маслом полностью, чтобы избежать дополнительного гидродинамического сопротивления. При частичной заливке червячный редуктор либо устанавливается горизонтально, либо на основном колесе ставится устройство разбрызгивания масла.
Конструкционные схемы червячных редукторов
Если в цилиндрическом, коническом и планетарном редукторе трение качения, то в червячном — трение скольжения. В спецификации есть такой параметр, как скорость скольжения, которая определяется диаметром червяка и числом оборотов в минуту. Червячные редукторы недопустимо применять на высокооборотных электродвигателях. Большинство моделей имеют ограничение до 1500 об/мин. В такой диапазон попадает самый распространенный тип общепромышленных электродвигателей АИР и различные импортные аналоги.
Большинство червячных редукторов изготавливаются на диапазон трения скольжения до 10 м/сек. Если это значение будет больше, то потребуется принудительная система смазки, фильтры, насосы, а срок службы оборудования уменьшится. Именно из-за высокой склонности к перегреву необходимо заливать в червячный редуктор только те сорта масла, которые указаны в техническом паспорте и руководстве по эксплуатации. Несоблюдение этого требования может привести к вскипанию, интенсивному газообразованию и воспламенению масла с разрушением картера редуктора.
Климатическое исполнение
Внешнее конструкционное исполнение червячных редукторов, точно такое же, какое принято, как стандарт для общепромышленного приводного оборудования. Это литой чугунный (или алюминиевый, что хорошо для охлаждения) корпус. Внешняя окраска корпуса алкидной эмалью синего цвета. В данном исполнении делаются корпуса для климатического исполнения У4-У2. Оно допускает эксплуатацию в умеренном климате в любом месте, защищенном от атмосферных осадков, например, под навесом. Червячные редукторы других климатических исполнению могут иметь серые, желтые, кремовые и другие цвета корпусов.
Какие редукторы наиболее востребованы в России
Огромную популярность в нашей стране получили отечественные приводы серии Ч и 2Ч. Они очень надежны и неприхотливы в работе, а стоимость в разы ниже импортных аналогов.
Исполнение в чугуном корпусе
Исполнение в алюминиевом корпусе
Области применения
Червячные редукторы считаются универсальными приводами поэтому применяются во многих отраслях промышленности. Стоимость агрегата перекрывает все его недостатки. Основным областями применения считаются:
Станки с числовым управлением;
Строительная техника;
Полиграфическое оборудование;
Системы переработки отходов;
Насосы и вентиляторы;
Грузоподъемная техника.
Червячные редукторы являются востребованной продукцией в России и во всём мире. Они имеют модульную конструкцию и множество различных комбинаций. Корпус обычно изготовлен из алюминия или чугуна и может поставляться с полыми валами из нержавеющей стали. Входная сторона редуктора снабжена фланцем для электродвигателя или цилиндрическим входным валом. Выходная сторона в стандартной комплектации имеет полый вал. По желанию заказчика устанавливается односторонний и двухсторонний вал цилиндрической формы. Червячные редукторы могут поставляться с динамометрическим рычагом или фланцами разных размеров. Возможные передаточные отношения приведены в таблицах на нашем сайте. Если передаточного числа одного редуктора недостаточно, оно может быть увеличено путем установки дополнительной червячной передачи или цилиндрической ступени.
Червячный редуктор
Червячный редуктор — устройство, преобразующее угловую скорость и момент двигателя, используя червячную передачу.
Содержание
Червячный редуктор
Редуктор червячный — один из классов механических редукторов. Редукторы классифицируются по типу механической передачи. Редуктор называется червячным по виду червячной передачи, находящейся внутри редуктора, передающей и преобразующей крутящий момент. Винт, который лежит в основе червячной передачи, внешне похож на червяка, отсюда и название. Червячный редуктор может быть с одной или более механическими планетарными передачами.
В червячном редукторе увеличение крутящего момента и уменьшение угловой скорости выходного вала происходит за счет преобразования энергии, заключенной в высокой угловой скорости и низком крутящем моменте на входном валу.
Двигатель со встроенным червячным редуктором называют червячным мотор-редуктором.
Наиболее распространены одноступенчатые червячные редукторы. При больших передаточных числах применяют либо двухступенчатые червячные редукторы, либо комбинированные червячно-зубчатые или зубчато-червячные редукторы. В одноступенчатых червячных редукторах червяк может располагаться под колесом, над колесом, горизонтально сбоку колеса и вертикально сбоку колеса. Выбор схемы червячного редуктора определяется требованиями компоновки. Червячные редукторы с нижним расположением червяка применяют при v1 5 м/с. В червячных редукторах с боковым расположением червяка смазка подшипников вертикальных валов затруднена.
В червячных редукторах для повышения сопротивления заеданию применяют более вязкие масла, чем в зубчатых редукторах. При скоростях скольжения Vск Червячная передача
В червячных редукторах используется червячная передача. Червячная передача состоит из винта, называемого червяком, и червячного колеса, представляющего собой разновидность косозубого колеса.
Червячные передачи относятся к зубчато-винтовым. Если в зубчато-винтовой передаче углы наклона зубьев принять такими, чтобы зубья шестерни охватывали её вокруг, то эти зубья превращаются в витки резьбы, шестерня — в червяк, а передача — из винтовой зубчатой в червячную.
Ведущее звено червячной передачи в большинстве случаев — червяк, а ведомое — червячное колесо. Обратная передача зачастую невозможна — КПД червячного редуктора в совокупности с передаточным отношением вызывают самостопорение редуктора.
Преимущество червячной передачи по сравнению с винтовой зубчатой в том, что начальный контакт звеньев происходит по линии, а не в точке. Угол скрещивания валов червяка и червячного колеса может быть каким угодно, но обычно он равен 90°. В отличие от косозубого колеса обод червячного колеса имеет вогнутую форму, способствующую некоторому облеганию червяка и соответственно увеличению площади контактных поверхностей. Направление и угол подъёма зубьев червячного колеса такие же, как и у витков резьбы червяка. Резьба червяка может быть однозаходной или многозаходной, а также правой или левой. Наиболее распространена правая резьба с числом заходов z1=1…4.
Различают два основных вида червячных передач: цилиндрические, или просто червячные, передачи (с цилиндрическими червяками) и глобоидные (с глобоидными червяками).
По сравнению с обыкновенными зубчатыми передачами, передаточное отношение (передаточное число) червячного редуктора может быть значительно большим. Так, например, при однозаходном червяке (z1=1) и червячном колесе с z2=100 передаточное число передачи u =100. При одном и том же передаточном числе червячный редуктор гораздо компактнее обыкновенной зубчатой передачи. Возможность осуществления большого передаточного числа при одной ступени передачи, компактность, плавность и бесшумность работы — основные достоинства редукторов с червячной передачей. Благодаря этим достоинствам червячные передачи широко применяют в подъёмно-транспортных машинах, различных станках и некоторых других машинах. Передаточное число червячной передачи принимают обычно в пределах u = 8…90, но в специальных установках оно доходит до u=1000 и более.
В червячной передаче помимо потерь передаваемой мощности, свойственных зубчатой передаче, имеются потери мощности, свойственные винтовой паре. Следовательно, к. п. д. червячного редуктора значительно меньше, что является основным недостатком червячных передач. К недостаткам относятся также склонность витков резьбы червяка и зубьев колеса к заеданию и необходимость применения для венцов червячных колёс дорогих антифрикционных материалов. Из-за этих недостатков червячные редукторы применяют значительно реже зубчатых и только для передачи небольших и средних мощностей, обычно до 50 кВт и реже — до 200 кВт.
Червячный мотор-редуктор
Благодаря своей конструкции, мотор-редукторы с червячной передачей характеризуются плавностью и бесшумностью работы. К достоинствам червячного мотор-редуктора также можно отнести компактность — червячный мотор-редуктор будет значительно меньшего размера по сравнению с аналогичным мотор-редуктором с зубчатой передачей с одним и тем же передаточным числом редуктора. Характерной особенностью червячного мотор-редуктора является свойство самоторможения.
Червячные мотор-редукторы имеют развернутое под 90 градусов расположение выходного вала, что бывает удобно в случае, когда нет возможности (например, по габаритам) расположить весь мотор-редуктор с соосным расположением вала.
Трубопроводная арматура
Червячные редукторы
Статья о червячных редукторах “Редукторы продолжают оставаться надежным решением в области ручного управления на протяжении всего 21 века.”
Главная »
Статьи »
Червячные редукторы
Червячные редукторы
Редукторы продолжают оставаться надежным решением в области ручного управления на протяжении всего 21 века.
Понимание того, как работает данное оборудование, а также оптимизация и затраты, связанные с ручными редукторами, могут помочь конечным пользователям выбрать правильную технологию для управления процессом. За последние 30 лет автоматизация арматуры преобладала в отрасли регулирования потока среды. Но несмотря на то, что автоматизированное управление привлекает внимание, воображение, а также имеет львиную долю роста использования на рынке, ручное управление арматурой, также продолжает расширяться, получая собственные инновационные разработки. В этой статье мы предлагаем введение в основные принципы этого оборудования и обсуждение текущих тенденций на рынке. Мы также рассматриваем преимущества и расходы, связанные с ручными червячными передачами.
Диапазон
Червячные редукторы используются по всему миру. У редукторов нет требований к питанию, нет гидравлического или пневматического блока давления для обслуживания и может использоваться в самых удаленных местах. Сфера использования варьируется от подводных условий эксплуатации до добычи полезных ископаемых, вода работает на нефте- и газопроводах, если требуется крутящий момент, то червячные редукторы отлично подходят.
Для начала попробуем взглянуть на мир глазами инженера. Мы поднимаем наши стильные очки, открываем нашу электронную таблицу и спрашиваем: «Крутящий момент или усилие?» Первая мысль при выборе исполнительного механизма – это тип требуемой силы. Крутящий момент, являющийся вращательной или скручивающей силой, необходимый для закрытия или открытия шаровых кранов, затворов и т.д., будет в центре внимания этой статьи.
Давайте рассмотрим фундаментальную задачу, с которой сталкивается наш инженер-разработчик, а именно: «Как мы можем обеспечить безопасное и эффективное закрытие или открытие клапана?»
Если крутящий момент достаточно мал, гаечный ключ или рычаг достаточной длины или маховик соответствующего диаметра обеспечивают простые решения нашей дилеммы.
Как маховик, так и рычаг увеличивают механическое преимущество, применяя принципы, описанные Архимедом более 2000 лет назад.
Однако рычаги, хотя они эффективны и экономичны, остаются непрактичными или нежелательными для многих использований. В какой-то момент сила, необходимая для закрытия или открытия клапана, превышает возможность рычага.
Мы используем редукторы в течение тысяч лет, чтобы добывать энергию от ветра, воды и животных. Подумайте о механизмах редукторов, как о серии взаимодействующих рычагов и винтов. В нашем случае редукторы используются для увеличения крутящего момента. Короче говоря, мы используем механизмы для преобразования силы в работу.
Механизм
Червячные передачи часто используются, поскольку они предлагают возможность увеличения крутящего момента и нагрузки в небольшой и недорогой упаковке. На рисунке представлен пример стандартного червячного зубчатого колеса, используемого в червячном редукторе.
В соответствии со стандартами конструкции оборудования, если однозаходный червяк это ведущий, а 80ти-зубчатая червячная передача является ведомой, отношение будет выражаться как 1:80.
Эти цифры говорят только о том, что для достижения одного оборота червячного редуктора требуется 80 оборотов червяка. Соотношение говорит нам о влиянии механизма на скорость, но практически ничего о крутящем моменте. Чтобы понять влияние на крутящий момент, нам нужно знать передаточное отношение (MA). В идеальной машине соотношение 1:80 должно составлять MA 1:80 (выражается как 80), что означает, что для того чтобы приложить 1 единицы силы, необходимо сгенерировать 80 единиц силы.
Означает ли это свободный крутящий момент? К сожалению, нет. Энергия Вселенной постоянна, и, как и все, существует соответствующая стоимость. Стоимость
Каковы затраты, связанные ручным редуктором? Во-первых, червячный редуктор будет стоить больше, чем рычаг или маховик.
Во-вторых, машины не идеальны, что демонстрируется в потерях эффективности за счет тепла и износа. Как оказалось, менее 35 % стандартных металлических червячных редукторов эффективны по конструкции. Кроме того, редуктора с углом профиля червяка и конструкцией, эффективность которых составляет около 35% и более, обычно не являются самоблокирующимися и без самоблокирующихся характеристик не подходят для ряда применений. На основе примера ведущих производителей, 32% – это приблизительная средняя эффективность для редукторов с червячной передачей. Эта простая формула объясняет, что происходит с передаточным отношением при эффективной зубчатой передаче в 32%:
80 x .32 = 25.6 MA
МА будет составлять примерно 25, а не 80. Это почти 55 пунктов передаточного отношения, потерянного для эффективности.
В-третьих, что не учитываются в технических данных производителя, это изменение стоимости связанные с иными факторами.
Аспекты выбора
За некоторыми исключениями, стандартный червячный редуктор довольно простое изобретение. Помимо конкретных требований к крутящему моменту и характеристик рабочего цикла, отличие в выборе происходит прежде всего из-за конструкции арматуры, окружающей среды и остальных параметров.
Конструкция арматуры: Подбор редукторов к конструкции штока и присоединительного фланца или крышки клапана представляет наибольшие сложности. Приводы клапанов как правило плотно устанавливаются на арматуру, но каждый производитель арматуры и инженер привносят свои собственные уникальные конструкции штока и крышки на рынок.
Окружающая среда: Играет важную роль в определении типа материалов, покрытия оборудования, смазки и уплотнений, выбранного для применения. Понимание условий эксплуатации и адаптация к ней имеет решающее значение для срока службы привода.
Параметры: Расположение маховика, направление, чтобы закрыть или открыть, удаленный индикатор положения, входной вал привода и т.д. Варианты бесконечны и не являются предметом данной статьи. Смотрите основное руководство по эксплуатации.
Материалы и конструкция
В то время, как конструкторские организации, сделали многое, чтобы разработать стандарты для редукторов в части конструкции и материалов, все-таки, медленная работа, высокий крутящий момент и относительно низкая цикличность, связанные с использованием редукторов, выходят за пределы критериев нормальной эксплуатации, на основании которых эти стандарты были созданы.
В общем, бронза-лучший материал шестерни, чем железо, однако, выбирать или нет, редукторы строго основываясь только на используемых материалах некорректно. Шестерни выполняют различные функции, такие как: скольжение, качение, динамика и трение. Геометрия шестерни, габариты, взаимодействие поверхностей, сопряжение материалов, расположение шестерни, конструкция подшипника и контактного давления всего лишь несколько переменных, которые определяют тот или иной материал. Другие аспекты — это окружающая среда, применение и процесс производства. Плохо спроектированные редуктора и изменения в процессе производства могут превратить бронзу и закаленную сталь в металлолом. Прочная конструкция, спроектированная на контролируемом производственном процессе, с использованием качественных материалов (будь то чугун или кованая бронза), являются более надежными при определении производительности.
Unique Mixproof Horizontal Tank (HT) и Unique Mixproof – это новые модульные противосмесительные клапаны. продолжить чтение
Unique Mixproof Horizontal Tank (HT) и Unique Mixproof – это новые модульные противосмесительные клапаны, недавно пре…продолжить чтение
Известный итальянский бренд PC Progetti объявил об очередном расширении линейки испытательных стендов. Но. продолжить чтение
Известный итальянский бренд PC Progetti объявил об очередном расширении линейки испытательных стендов. Новинка предна…продолжить чтение
В новой товарной линии представлены высококачественные набивки, шнуры и ленты, соответствующие самым высо. продолжить чтение
В новой товарной линии представлены высококачественные набивки, шнуры и ленты, соответствующие самым высоким междунар…продолжить чтение
Загрузка...
