Nara-auto.ru

Автосервис NARA
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Техническое обслуживание колёсного редуктора переднего ведущего моста МТЗ-80/82

Техническое обслуживание колёсного редуктора переднего ведущего моста МТЗ-80/82

Техническое обслуживание колёсного редуктора переднего ведущего моста МТЗ-80/82

Техническое обслуживание колесного редуктора заключается в поддержании определенного уровня масла и периодической смене его, проверке и подтяжке крепежных соединений, устранении выявленных неисправностей. Зубчатые зацепления верхних и нижних конических пар и роликовые конические подшипники колесных редукторов при эксплуатации регулировать не требуется.

Необходимость в регулировках возникает лишь при ремонтах или замене деталей.

Уровень смазки в верхней конической паре должен находиться у кромки контрольного отверстия, которое одновременно является и заливным. Нижняя часть колесного редуктора заполняется маслом также вровень с нижней кромкой заливного отверстия. Из корпуса редуктора масло сливается через отверстие в нижней крышке. Смазку из масляной ванны верхней конической пары удаляют шприцем. Сначала шприц вставляют в заливное отверстие и отсасывают часть масла. После этого снимают верхнюю крышку, вставляют шприц в сверление вертикального вала и полностью удаляют смазку из верхней конической пары.

Если при проверке обнаружено значительное снижение уровня масла в верхней конической паре, нужно обязательно установить причины утечки и без промедления их устранить. Дело в том, что подтекание смазки из верхней конической пары по манжетам полуоси и вертикального вала снаружи не видны, поэтому масло может вытечь незамеченным.

Регулировка подшипников верхней конической пары колесного редуктора

Осевой зазор в подшипниках вертикального вала и полуоси регулируют затяжкой гайки 12 (рис. 1). Сначала гайку затягивают до тугого вращения наружных обойм подшипников, при этом проворачивают их наружные обоймы, чтобы ролики заняли правильное положение. Затем гайку отворачивают настолько, чтобы наружные обоймы подшипников могли свободно проворачиваться и осевой зазор не превышал 0,1 мм. После регулировки гайку стопорят кернением.

При затяжке гайки следует обратить внимание на то, чтобы распорное кольцо 11 не выступало за габариты наружных обойм подшипников и не препятствовало последующей запрессовке валов.

Рис. 1. Колесный редуктор
1 – стакан подшипников; 2 – крышка редуктора; 3 – ведомая шестерня; 4 – стакан уплотнения; 5, 16 – стопорные кольца; 6, 34 – регулировочные прокладки; 7 – стопорное кольцо подшипника; 8 – вертикальный вал; 9 – крышка; 10, 28 и 31 – подшипники; 11 – распорное кольцо; 12 – гайка подшипника; 13 – манжета; 14 – корпус верхней конической пары; 15 – полуось; 17 – обойма манжеты; 18 – уплотнительное кольцо; 19 – гильза шкворня; 20 – труба шкворня; 21 – штифт; 22 – шайба; 23 – пружина подвески; 24 – корпус редуктора; 25 – ведущая шестерня; 26 – крышка подшипника; 27 – шайба опорная; 29 – болт; 30 – регулировочные кольца; 32 – фланец диска; 33 – корпус, манжеты

Регулировка зацепления верхней конической пары колесного редуктора

Боковой зазор в зацеплении зубчатых венцов вертикального вала и полуоси должен находиться в пределах 0,1-0,45 мм. Он регулируется перемещением вертикального вала с помощью разрезных прокладок 6 (рис. 1), установленных между фланцами стакана шкворневой трубы и корпуса 14 верхней конической пары. Положение полуоси не регулируется.

Рис. 2 Удаление масла из верхней конической пары колесного редуктора

Проверку зацепления проводят в следующем порядке: удаляют смазку из корпуса верхней пары шестерни (рис. 2), закрепляют на фланце корпуса 14 (рис. 1) индикатор и, проворачивая фланец кардана ведущей шестерни главной передачи, замеряют индикатором перемещение зуба полуоси при застопоренном вертикальном вале. Если нет индикатора, боковой зазор можно определить с помощью свинцовой пластины, вставленной между зубьев.

После регулировки бокового зазора проверяют пятно контакта в зубьях.

Регулировка подшипников колес

Осевой зазор в конических роликовых подшипниках 31 (рис.1) и ведомой шестерни 3 нижней конической пары регулируется кольцами 30, установленными между внутренними обоймами подшипников. Кольца подбирают по толщине такими, чтобы после затяжки подшипников осевой зазор не превышал 0,2 мм, и подшипники могли свободно проворачиваться.

При правильной первоначальной регулировке и нормальной эксплуатации трактора осевой зазор в подшипниках в пределах 0,2-0,4 мм появляется после 5000-6000 ч работы. Поэтому, как правило, подшипники требуется регулировать лишь при ремонте трактора. Однако, если обнаружен повышенный осевой зазор, его следует устранить. Для этого надо снять колесо, слить смазку из редуктора, отъединить от корпуса 24 крышку 2 редуктора вместе с ведомой шестерней 3 и подшипниковым узлом. Подтянуть до отказа болты 29. Если болты поддаются подтяжке, это значит, что причина повышенного зазора в недостаточной затяжке болтов 29. Подтянув болты, повторно проверяют осевой зазор в подшипниках. Если он находится в допустимых пределах, узел устанавливают на прежнее место, предварительно зафиксировав болты отгибной пластиной. Если же после проверки и затяжки болтов осевой зазор подшипников превышает 0,2 мм, уменьшают общую толщину регулировочных колец 30 подшлифовкой торца одного из них.

Регулировка зацепления шестерен нижней конической пары колесного редуктора

Регулировка осуществляется перемещением ведомой шестерни 3 (рис. 1) с помощью разрезных регулировочных прокладок 34, расположенных между фланцами стакана 1 подшипников и крышкой 2 редуктора. Положение ведущей шестерни не регулируется. Боковой зазор в зубьях новой пары шестерен устанавливается в пределах 0,25-0,64 мм. Это соответствует угловому перемещению фланца 32 на радиусе (87,5 мм) расположения болтов крепления диска колеса соответственно 0,16-0,40 мм. При замере бокового зазора ведущую шестерню 25 стопорят от проворачивания.

Планетарные редукторы – характерные неисправности и способы их устранения

Планетарные редукторы – характерные неисправности и способы их устранения

Восстанавливает поверхности зубцов шестеренок и обойм подшипников в редукторах любого типа. Это снижает гул и вибрации при работе агрегата, облегчает его работу, продлевает ресурс в 2,5-3 раза.

Читайте так же:
Тахометр для регулировки карбюратора триммера

Дифференциальные редукторы планетарного типа – многочисленный класс различных по конструкции шестереночных механизмов, применяемых для передачи и эффективного преобразования крутящего момента. Данные устройства широко применяются в технике, в частности на автомобильном транспорте, а также в авиа и судостроении. Совмещенный с двигателем, планетарный мотор редуктор является основным приводным агрегатом разнообразного промышленного оборудования и персональных электроинструментов.

img-66c729285bf0cf53de61f483d7fc7681.jpg

img-5a254211997091abeb7085af62539499.jpg

img-e14c7fd26b0742cf2628db91cf88d86a.jpg

img-9d8d95da21540ffcb4253bdf04be46e3.jpg

Примером одной из наиболее сложных и технически совершенных конструкций, выполненных на основе нескольких планетарных редукторов, является АККП современного автомобиля. Кроме автоматических коробок переключения передач, в автомобилестроении активно используются сконструированные на базе планетарного редуктора стартеры, а также ведущие мосты вездеходов, грузовых автомобилей и некоторых моделей автобусов.

Планетарынй редуктор устройство

Основным элементом механизма, обеспечивающим работу планетарного редуктора, служит одна или несколько шестеренчатых планетарных передач. Во всех подобных устройствах передача и трансформация крутящего момента осуществляется за счет согласованного движения группы шестерен – сателлитов, находящихся в одновременном зацеплении с расположенным по внешнему периметру «коронным» зубчатым колесом и главной осью планетарного механизма – центральной «солнечной» шестерней.

Схема работы планетарного редуктора

Принцип работы, достоинства и недостатки планетарных редукторов

В большинстве моделей планетарных редукторов, кроме сложных агрегатов типа автомобильных АКПП, выходной вал совмещен с «водилом» — подвижной системой, на которой крепятся оси шестерен сателлитов. Основным принципом работы планетарного редуктора является вынужденное движение сателлитов вокруг вращающегося солнечного колеса при неподвижно закрепленной внешней коронной шестерне.

При этом, в зависимости от соотношения количества зубьев ведущей солнечной шестерни и сателлитов, возможности компактного планетарного механизма по трансформации крутящего момента могут значительно превосходить характеристики громоздких редукторов ступенчатого типа. К числу важнейших преимуществ любых механизмов, построенных с использованием основных технических принципов планетарных редукторов, следует отнести:

  • Высокий КПД, в отличии от червячных редукторов (до 95%);
  • меньший уровень нагрузок на зубья шестерен.
  • надежность и длительный срок службы;
  • возможность уменьшения передаточного числа и увеличения крутящего момента, либо преобразования с увеличением передаточного отношения и понижением момента силы;
  • компактные размеры и небольшой вес.

При столь значительном списке преимуществ, механизмам с планетарной передачей присущ и ряд недостатков, самым существенным из которых является сложность настройки и ремонта. Точно диагностировать и устранить причину возникшей неисправности, учитывая сложное устройство планетарного редуктора, способен только высококвалифицированный специалист. Основным признаком, свидетельствующим о наличии технической проблемы в звене и необходимости обращения в сервис, является повышенная шумность работы агрегата.

Причины шума и гула в планетарном редукторе и способы их устранения

Основными неисправностями ведущего моста могут быть: износ зубьев шестерен, подшипников, шлицев полуосей, деталей дифференциалов, поломка зубьев шестерен, скручивание полуосей и другие. Признаками поломок или значительного износа деталей являются стук или повышенный шум в редукторе моста при движении автомобиля.

В большинстве случаев, при условии правильной эксплуатации и надлежащем техническом уходе, появление гула при работе редуктора может быть связано с естественным износом втулок подшипников или зубьев солнечной и планетарных шестерен редуктора. Все подобные неисправности, как правило, возникают только после длительного, многолетнего использования устройства. Эффект от механического износа зубьев шестерен и подшипников состоит в увеличении зазоров в их зацеплении. Обработка мостов по технологии «СУПРОТЕК» позволяет сформировать на поверхностях трения защитную структуру и высокопористый слой с высокой маслоудерживающей способностью. Что приводит к восстановлению зазоров в узлах трения: шестерен, подшипников. При этом на самоблокирующих дифференциалах LSD, допускающих ограниченное проскальзывание «скользкий» слой не формируется.

Появление характерного гула или других посторонних шумов на более ранних сроках эксплуатации может свидетельствовать о систематических перегрузках механизма или проблемах, связанных с неправильным или нерегулярным техническим обслуживанием. Кроме повышенного уровня шума, другими заметными признаками нарушений в работе редуктора, требующих проведения диагностики и ремонта устройства, являются:

  • Повышенный уровень вибрации во время вождения;
  • неравномерное вращение выходного вала;
  • доносящиеся из корпуса агрегата стуки и скрежет.

Присадка в редуктор заднего моста и друге агрегаты трансмиссии «Супротек РЕДУКТОР»

Присадка «Супротек Редуктор» в агрегаты трансмиссии

Восстанавливает поверхности зубцов шестеренок и обойм подшипников в редукторах любого типа. Это снижает гул и вибрации при работе агрегата, облегчает его работу, продлевает ресурс в 2,5-3 раза.

Состав «РЕДУКТОР» от компании Супротек решает следующие задачи:

  • Снизить шум и вибрацию. Оптимизация зазоров и восстановление подшипников снижают шум и вибрацию при работе коробки передач;
  • Улучшить выбег. Удержание более плотного масляного слоя на поверхности снижает потери на трение, что увеличивает выбег: ход автомобиля на нейтральной передаче;
  • Продлить ресурс. Сформированный слой на поверхностях трения и удержание плотной масляной пленки существенно снижают износ и увеличивают срок службы агрегата.

К числу наиболее распространенных причин поломок или ускоренного износа отдельных деталей механизма, проявляющихся повышенной шумностью или генеральным отказом планетарного редуктора, относятся:

  • недостаточный уровень, плохое качество или несвоевременная замена масла;
  • систематический перегрев, связанный с нарушением рекомендованных режимов работы;
  • предшествующий ремонт, обслуживание или настройка планетарного редуктора, выполненная пользователем или недостаточно квалифицированным специалистом;
  • попавшие внутрь агрегата металлические предметы, стружка или обломки деталей;
  • использование присадок в масло, временно маскирующих технические проблемы.

В большинстве случаев для точного определения неисправности планетарного редуктора необходима его полная разборка. Чаще всего в результате осмотра приходится констатировать интенсивный износ или поломку зубьев, либо повреждение втулок подшипников сателлитов или солнечной шестерни планетарного редуктора. Для коронной шестерни характерны повреждения в области касания зубьев сателлитами.

Присадка в АКПП и вариатор (CVT). Убирает «пинки», снижает гул и вибрации.

Присадка для автоматической коробки и вариатора (CVT) «Супротек АКПП»

Восстанавливает масляный насос и давление масла в гидроблоке АКПП, что убирает толчки и рывки при переключении передач. Снижает гул и вибрации. В вариаторах восстанавливает конусы и натяжение цепи.

Читайте так же:
Как регулировать фару мотоцикла

Все подобные неисправности могут быть устранены только путем замены вышедших из строя деталей и точной настройки планетарного редуктора специалистом.

Возможные шумы, их причины и способы устранения (таблица)

Причина неисправности

Способ устранения

Повышенный шум со стороны задних колес

Ослабло крепление колеса

Износ или разрушение шарикового подшипника полуоси

Затяните болты крепления колеса

Осмотрите полуось и замените подшипник

Постоянный повышенный шум при работе

Балка заднего моста деформирована, повреждены подшипники полуосей

Полуоси деформированы и имеют недопустимое биение

Износ шлицевого соединения с полуосевыми шестернями

Неправильная регулировка, повреждение или износ шестерён или подшипников редуктора

Недостаточное количество масла

Выправьте балку и проверьте её размеры, замените подшипники полуосей

Выправьте полуоси. Если они значительно повреждены, замените новыми

Замените изношенные или поврежденные детали

Восстановите уровень масла и проверьте, нет ли утечки через уплотнения или в балке заднего моста.

Шум при разгоне автомобиля

Износ или неправильная регулировка подшипников дифференциала

Неправильно отрегулировано зацепление зубьев шестерён главной передачи при ремонте редуктора

Повреждение подшипников полуоси .

Недостаточное количество масла

Снимите редуктор, отремонтируйте, при необходимости замените детали

Восстановите уровень масла и проверьте, нет ли утечки через уплотнения или в балке заднего моста.

Шум при разгоне и торможении автомобиля двигателем

Износ или разрушение подшипников ведущей шестерни

Неправильный боковой зазор между зубьями шестерён главной передачи

Восстановите уровень масла и проверьте, нет ли подтекания в уплотнениях или балке заднего моста

Шум при движении на повороте

Тугое вращение сателлитов на оси. Предотвратить износ поможет триботехнический состав.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Регулировка подшипников быстроходного и тихоходного валов осуществляется набором металлических прокладок, установленных между крышками и корпусом. Для охлаждения редукторов на червячном валу установлен центробежный вентилятор. Смазывание передачи картерное непроточное. Подшипники червяка при расположении редуктора червяк под колесом смазываются погружением в масляную ванну; подшипники червяка в положении червяк над колесом и подшипники вала колеса смазываются разбрызгиванием. Уровень масла контролируют стержневым маслоуказателем, одновременно выполняющим роль отдушины, или пробкой. Роль отдушины в больших редукторах выполняет пробка, расположенная в верхней части корпуса; через верхнее отверстие, закрываемое этой пробкой, заливают масло. Резьбовое отверстие в нижней части редуктора служит для слива масла.  [2]

Регулировка подшипника имеет целью устранить излишний зазор ( люфт) в опоре. Подтягивание внутреннего кольца подшипника 2 устраняет зазор. Правильно отрегулированный подшипник должен допускать проворот шпинделя вручную. После окончания регулировки стопорный винт затягивается.  [3]

Регулировка подшипников производится на заводе-изготовителе и рассчитана на продолжительное время. Если же в процессе работы будет обнаружено, что плохое качество шлифования получается из-за подшипников шлифовального шпинделя, то их следует отрегулировать. Для регулирования подшипников шпинделя шлифовальной бабки необходимо снять крышку кожуха круга и балансировочное приспособление, затем круг с фланцами и кожух шкивов бабки. Перед началом регулирования необходимо подготовить специальный ключ для провертывания шпинделя, ключ под винты с внутренним шестигранником и отвертку. Регулировать подшипники следует в нагретом состоянии после обкатки станка в течение 2 — 3 часов. Регулировку необходимо выполнять быстро, чтобы температура подшипников не успела понизиться.  [5]

Регулировка подшипников производится путем подбора регулировочных шайб ( дет.  [6]

Регулировка подшипников производится путем подбора регулировочных прокладок ( дет.  [7]

Регулировка подшипников осуществляется затягиванием гайки вала ( дет.  [8]

Регулировка подшипников с прокладками производится при увеличении зазоров по сравнению с указанными в табл. 6 на 0 05 — 0 07 мм; предельно допустимые в эксплуатации эллипсность и конусность шеек составляют для шатунных шеек — 0 05 мм, для коренных — 0 07 мм.  [10]

Регулировка подшипников производится гайкой.  [11]

Регулировка подшипников 8 и 9 к крепление ступицы к поворотному кулаку осуществляются при помощи гайки 10, навернутой на резьбовую часть поворотного кулака.  [12]

Регулировка подшипников опорных катков аналогична.  [13]

Регулировка подшипников и шестерен редуктора. Конические роликоподшипники вала ведущей конической шестерни редуктора регулируются с небольшим предварительным натягом.  [14]

Регулировка подшипников шпинделя , тормоза и фрикционной муфты коробки скоростей, смена масла в резервуарах станка выполняется работниками службы механика.  [15]

Изучение конструкции червячных редукторов

Цель работы: изучить назначение и конструкцию червячных редукторов, определить геометрические, кинематические и энергетические параметры зацепления и редуктора, ознакомиться с конструкцией, особенностями регулировки зацепления, подшипников и их смазкой.

1. Общие сведения о конструкциях червячных редукторов

1.1. Характеристика червячных редукторов

Червячные редукторы предназначены для передачи вращения между перекрещивающимися валами с уменьшением угловых скоростей и увеличением вращающих моментов, когда ведущим является червяк. Реже вращающим может быть колесо, тогда угловая скорость увеличивается, а вращающий момент уменьшается. Червячная передача состоит из червяка и червячного колеса. Червяк является винтом, червячное колесо представляет собой разновидность косозубого колеса. Червячные передачи относят к категории зубчато-винтовых.

Рис. 1. Червячная передача.

Основными характеристиками редуктора являются передаточное число и вращающий момент на тихоходном валу.

Редукторы червячные одноступенчатые универсальные обдуваемые типа Ч обеспечивают передачу вращающих моментов =85…2000Н∙м в диапазоне передаточных чисел =8…80.

Промышленностью серийно выпускаются редукторы Ч-63, Ч-80, Ч-100, Ч-125, Ч-160. Буква Ч обозначает – редуктор червячный одноступенчатый, число – межосевое расстояние в мм.

Серийно выпускаются также и червячные универсальные двухступенчатые редукторы типа Ч2: Ч2-125; Ч2-160; числа – межосевые расстояния тихоходной ступени, которые обеспечивают передачу вращающих моментов на тихоходном валу =1300…2800Н∙м в диапазоне передаточных чисел =100…6300.

Читайте так же:
Как отрегулировать свет фар авто само

Достоинства червячных передач:

1) большие передаточные числа в одной ступени =8…80 в силовых передачах, до 1000 в приборах;

2) плавность и бесшумность работы;

3) высокая кинематическая точность в сравнении с зубчатыми передачами;

4) возможность передачи вращения между скрещивающимися валами;

5) возможность самоторможения.

Недостатки червячных передач:

1) низкий коэффициент полезного действия ( =0,4…0,9 для одноступенчатого редуктора) из-за значительного скольжения между поверхностями витков червяка и зубьев колеса;

2) сравнительно большие габариты передач, особенно при больших вращающих моментах вследствие значительно меньших величин допускаемых контактных напряжений;

3) необходимость применения дефицитных дорогостоящих сплавов цветных металлов для изготовления червячных колес.

1.2. Основные кинематические схемы червячных редукторов

Одноступенчатый горизонтальный (оси обоих валов горизонтальны) редуктор с нижним расположением червяка и скоростью его вращения до 4-5 м/с. При этом обеспечиваются хорошие условия смазки передачи окунанием червяка.
Одноступенчатый горизонтальный редуктор с верхним расположением червяка. Используется в быстроходных передачах во избежание излишних потерь на разбрызгивание масла быстроходным червяком.
Передача с вертикальным расположением вала червяка. Применяется в исключительных случаях, исходя из требований компоновки машины. При этом ухудшаются условия смазки подшипников вертикального вала.
Двухступенчатая передача для получения больших передаточных чисел (до 3600). Быстроходную пару целесообразно выполнить с верхним расположением червяка, а тихоходную – с нижним, что обеспечивает лучшие условия смазки.

1.2.1. Кинематический расчет

Передаточное отношение червячной передачи

Иными словами, передаточное отношение в червячной передаче, как и в зубчатой, численно равно передаточному числу . Так как число заходов червяка (число зубьев) , чего не может быть в зубчатой передаче, где =17, то в одной червячной паре можно получить передаточное число, значительно большее, чем в зубчатой, что является основным достоинством червячной передачи. При 2 минимальное число зубьев колеса по условию неподрезания = 2. В силовых передачах =8…80.

1.3. Конструкция одноступенчатого червячного редуктора

Рис. 2. Редуктор червячный одноступенчатый с вентилятором.

На рисунке 2 представлена конструкция одноступенчатого червячного редуктора с нижним расположением червяка с горизонтальной плоскостью разъема.

Оребренный корпус редуктора 1 болтами соединяется с крышкой 2, также имеющей ребра.

Вращающий момент от вала червяка 9 передается червячному колесу 12, а затем через шпоночное соединение тихоходному валу 13. Червячное колесо фиксируется от осевого перемещения по валу справа упорным буртиком вала, а слева – мазеудерживающим кольцом-втулкой 11.

Вал червяка фиксируется от осевого перемещения правой опорой с двумя радиально-упорными шарикоподшипниками, размещенными в стакане 5 – фиксирующая опора.

Левая опора вала-червяка с одним радиальным шарикоподшипником – плавающая.

Для смазывания червячного зацепления и одновременной защиты подшипников вала-червяка от попадания в них продуктов разрушения установлены брызговики-крыльчатки 8. На крышке редуктора для его транспортировки имеются проушины.

Лючок для заливки масла и осмотра зацепления закрыт крышкой-отдушиной 4.

Масло при его замене выливают через отверстие, закрытое пробкой 10 с резьбой с прокладкой из резиностойкой резины. Уровень масла замеряют маслоуказателем 14. Корпус обдувается вентилятором 6, закрытым кожухом 7.

1.4. Конструкции червяков и червячных колес

Червяки обычно выполняют заодно целое с валом, но при большой разнице в диаметрах валов и червяков последние выполняют насадными.

По форме внешней поверхности червяки бывают цилиндрическими (рис. 3а), которые чаще используются, и глобоидными (рис. 3б).

Рис. 3. Типы червячных передач:

а – передача с цилиндрическим червяком;

б – передача с глобоидным червяком

Глобоидная передача имеет более высокий КПД, более надежна и долговечна, но из-за сложности изготовления имеет пока ограниченное применение.

Примером ее применения может служить рулевая колонка в автомобиле.

По числу заходов червяки бывают однозаходными и многозаходными ( — число заходов).

По направлению линии витка – с правым и левым направлением линии витка.

По форме винтовой поверхности резьбы цилиндрического червяка различают – архимедовы, конволютные и эвольвентные червяки.

Архимедов червяк в осевом сечении имеет прямолинейный профиль равнобедренной трапеции (рис. 4, а), аналогичный профилю инструментальной рейки. Угол между боковыми сторонами профиля витка у стандартных червяков . В торцовом сечении витки очерчены архимедовой спиралью.

Конволютные червяки имеют прямолинейный профиль в нормальном к витку сечении (рис. 4, б).

Эвольвентные червяки имеют эвольвентный профиль в торцовом сечении и, следовательно, подобны косозубым эвольвентным колесам, у которых число зубьев равно числу зубьев (заходов) червяка.

Наиболее распространены архимедовы червяки.

Рис. 4. Типы червяков: а — архимедов червяк;

б — конволютный червяк; в — эвольвентный червяк

1.4.2. Червячные колеса

Червячные колеса от цилиндрических косозубых зубчатых колес отличаются вогнутым профилем зубьев в осевом сечении. С целью экономии дорогостоящих сплавов цветных металлов колеса выполняют составными: центр из серого чугуна, иногда из стали, а зубчатый венец из бронзы или латуни. Для тихоходных малонагруженных передач при скорости скольжения используют относительно мягкие серые чугуны.

Зубчатые венцы с центрами соединяют посадкой с натягом и винтом (рис. 5, а); большие колеса (диаметр более 400 мм) без натяга только винтовым креплением. В крупносерийном и массовом производстве часто применяют заливку бронзового венца на чугунный или стальной центр (рис. 5, б), что позволяет снизить расход бронзы и латуни.

Рис. 5. Конструкции червячных колес.

1.4.3. Материалы червяков и червячных колес

В связи с большими скоростями скольжения и неблагоприятными условиями смазывания червячным передачам свойственно механическое изнашивание, заедание и задиры, поэтому материалы червяка и колеса должны составлять износостойкую антифрикционную пару с пониженной склонностью к заеданию и задирам.

Читайте так же:
Шаблон для регулировки положения поплавков карбюратора 21073

Червяки изготавливают из углеродистых и легированных сталей. Архимедовы и конволютные червяки, шлифование витков которых вызывает затруднение, изготавливают из нормализованных или улучшенных сталей 40, 45Х, 40ХН и других с твердостью .

Нелинейчатые и эвольвентные червяки изготавливают из цементуемых сталей 20Х, 18ХГТ с твердостью , либо из среднеуглеродистых сталей 45, 40ХН, с поверхностной закалкой до твердости .

Материалы, применяемые для изготовления зубчатых венцов червячных колес, в зависимости от антифрикционных свойств в паре со стальным червяком условно делят на три группы.

I группа – оловянные бронзы типа Бр010Ф1, Бр010Н1Ф1 и другие используют при больших скоростях скольжения ( ). Они дороги и дефицитны.

II группа – безоловянные бронзы, например, алюминиево-железистые типа БрА9Ж4, БрА9Ж3Л, а также латуни, например, ЛЦ23А6Ж3Мц2 и другие обладают повышенными механическими характеристиками, но имеют пониженные противозадирные свойства. Их применяют в паре с твердыми (Н>45HRСэ) шлифованными и полированными червяками для передач, у которых .

III группа – чугун серый (СЧ15, СЧ20) применяют при и в ручных приводах.

1.5. Основные геометрические параметры червяка, колеса и червячной передачи

Основным параметром передачи является осевой модуль червяка, который для колеса является торцовым:

где р – шаг резьбы (зацепления).

Делительный диаметр червяка – диаметр цилиндра, на котором толщина витка и ширина впадины равны по величине,

где — коэффициент диаметра червяка, величина стандартная (ГОСТ 2144-76). Чем меньше модуль , тем больший коэффициент диаметра червяка следует назначать, чтобы обеспечить жесткость червяка (табл. 2).

Для червячных цилиндрических передач ГОСТом 2144-76 регламентированы:

– длина нарезанной части червяка, ;

– делительные углы подъема винтовой линии червяка и наклона зубьев колеса (табл. 3);

Стандартные ряды межосевых расстояний , мм

1-й ряд40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500
2-й ряд140; 180; 235; 280; 355; 450

Для нестандартных передач не обязательно придерживаться ГОСТа. Межосевые расстояния можно округлять и за счет некоторого отклонения передаточного отношения от стандартного (табл. 4), за счет изменения числа зубьев колеса .

Для нарезания червячных колес и со смещением и без смещения используют один и тот же инструмент. Червячная фреза и червяк должны иметь одинаковые размеры, поэтому он не имеет смещения (у червяка изменяется диаметр начальной окружности, она не совпадает с делительной), а со смещением нарезают только колеса. При заданном межосевом расстоянии коэффициент смещения инструмента:

По условию неподрезания и незаострения зубьев колеса:

У червяка со смещением:

— диаметр начального цилиндра;

— тангенс угла подъема линии витка на начальном цилиндре.

У червячного колеса со смещением:

— диаметр вершин зубьев;

— диаметр впадин зубьев.

Все другие размеры остаются неизменными.

Сочетание модулей и коэффициентов диаметров

(извлечение из ГОСТ 2144-76)

следует предпочитать 1-й ряд

, мм1-й ряд2,0; 2,5; 3,15; 4; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0
2-й ряд1,5; 3,0; 3,5; 6,0; 7,0; 12
1-й ряд6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0
2-й ряд7,1; 9,0; 11,2; 14,0; 18,0; 22,4

По ГОСТ 19672-74 допускается применять и .

Делительные углы подъема резьбы червяка и наклона зубьев колеса

Преимущества червячных редукторов

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.

Преимущества червячных редукторов

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.

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.

Преимущества червячных редукторов

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.

Читайте так же:
Плата регулировки оборотов электродвигателя без потери мощности

Большой люфт между валами

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

Преимущества червячных редукторов

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.

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.

Преимущества червячных редукторов

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector