Червячный привод
Червячные передачи (или червячные передачи) представляют собой прямоугольные приводы и используются в винтовых домкратах, где входной вал расположен под прямым углом к подъемному винту. Другими формами прямоугольных передач являются конические и гипоидные передачи. Червячные приводы удовлетворяют требованиям многих систем и представляют собой компактное средство снижения скорости при одновременном увеличении крутящего момента и поэтому идеально подходят для использования в системах винтовых домкратов, использующих, например, подъемное оборудование, где высокое передаточное число предполагает, что оно может приводиться в движение небольшим двигателем.
Червячный привод состоит из червячного колеса и червячной передачи, также известной как червячный винт или просто червяк. Червячное колесо внешне похоже на прямозубую передачу. Червячная передача имеет форму винта, обычно с углом наклона боковой поверхности 20 градусов. Винт червячной передачи может быть однозаходным или многозаходным в зависимости от передаточного числа зубчатого ряда. Червяк имеет относительно небольшое количество витков при малом диаметре, а червячное колесо - большое количество зубьев при большом диаметре. Эта комбинация предлагает широкий диапазон передаточных чисел, обычно от 4:1 до 300:1.
Низкий КПД червячного привода подходит для применений, требующих периодического, а не постоянного использования. Неэффективность червячного привода возникает из-за скользящего контакта между зубьями. Для рассеивания выделяемого тепла и снижения скорости износа необходимо применять соответствующую и достаточную смазку. Для длительного срока службы червячную передачу изготавливают из закаленной стали с шлифованной отделкой, а червячное колесо часто изготавливают из бронзы или чугуна. При необходимости используются другие комбинации материалов, а в легких условиях эксплуатации используются современные неметаллические материалы.
Червячная передача в сборе
Многозаходная резьба и самоблокировка
Часто требуется, чтобы винтовая система (например, в винтовом домкрате) не давала обратного хода при снятии удерживающей силы и приложении осевой нагрузки. В таких ситуациях обычно используется однозаходная резьба, поскольку меньший угол спирали вызывает большее трение между резьбами и обычно достаточен для предотвращения проскальзывания. Такая система называется самоблокирующейся. Это предполагает статически нагруженную систему с незначительной вибрацией или ее отсутствием, поскольку это может привести к преодолению угла трения и ослаблению затяжки комбинации. В системах, подверженных вибрации, рекомендуется использовать запорный механизм или тормоз для предотвращения обратного хода.
Если самоблокировка не является требованием системы, но требуется более высокая скорость трансляции, то можно использовать многозаходный поток. Это означает, что на валу винта создается несколько форм резьбы.
Одиночный запуск потока:Вокруг корпуса винта формируется одиночная винтовая резьба. На каждые 360 градусов оборота винта форма перемещается в осевом направлении на шаг одной резьбы. Имеет то же значение, что и шаг. В случае однозаходной резьбы шаг и шаг равны.
Двойная стартовая нить:Две формы резьбы. Во время вращения на 360 градусов формы перемещаются в осевом направлении за счет комбинированного шага двух резьб. Отведение в 2 раза больше шага.
Тройной старт:Три формы резьбы. Во время вращения на 360 градусов формы перемещаются в осевом направлении за счет комбинированного шага трех нитей. Отведение в 3 раза больше шага.
Многозаходная резьба имеет более крутой угол спирали, что приводит к меньшему трению между резьбами и, следовательно, такая система с меньшей вероятностью будет самоблокирующейся. Отсюда следует, что более крутая спираль обеспечивает более быстрое перемещение вдоль резьбы, т.е. деталь, в которой используется многозаходная резьба, может быть затянута за меньшее количество оборотов, чем изделие, использующее однозаходную резьбу.
