Червячный редуктор — передача, в которой вращение с входного вала на выходной передаётся через зацепление винта-червяка с зубчатым колесом. Это один из самых компактных способов получить большое передаточное число и угол 90° между валами в одной ступени. Разберём, что такое червячный редуктор, из каких узлов он состоит и как работает червячная пара.
Червячный редуктор — это редуктор, в основе которого лежит червячная передача: косозубое колесо и червяк, витки которого входят в зацепление с зубьями колеса. Входной вал с червяком расположен под прямым углом к выходному валу с колесом, поэтому такие редукторы применяют там, где нужно повернуть привод на 90° и заодно сильно понизить обороты. Одна ступень даёт передаточное число от i=5 до i=80 и более — для цилиндрического редуктора такое понижение потребовало бы двух-трёх корпусов.
Работа основана на скользящем контакте витков червяка и зубьев колеса. За один оборот червяка колесо поворачивается на число зубьев, равное числу заходов червяка. Если червяк однозаходный, то за один его оборот колесо сдвигается всего на один зуб — поэтому червячная передача даёт такое большое понижение. Схема и кинематика подробно разобраны в статье про устройство червячного редуктора.
Передаточное число червячной пары равно отношению числа зубьев колеса z₂ к числу заходов червяка z₁: i = z₂ / z₁. Частоту вращения выхода считают как n₂ = n₁ / i. От числа заходов зависят и КПД, и способность к самоторможению.
| Число заходов z₁ | Влияние на передачу |
|---|---|
| 1 (однозаходный) | большое i до 80+, склонность к самоторможению, КПД ниже |
| 2–4 (многозаходный) | меньшее i, выше КПД и допустимая мощность, самоторможение слабее |
Если угол подъёма винтовой линии меньше угла трения, передача самотормозящая: колесо не может провернуть червяк, и нагрузка удерживается без внешнего тормоза. Это свойство используют на подъёмниках и конвейерах. Границы применимости самоторможения разобраны в отдельной статье о самоторможении червячной передачи.
Из-за трения скольжения КПД червячного редуктора ниже зубчатого — обычно 0,7–0,9, и снижается с ростом передаточного числа. Потери переходят в тепло, поэтому корпус делают ребристым, а колесо — с бронзовым венцом. Вопрос КПД подробно разобран в статье про КПД червячного редуктора.
Ограничения: пониженный КПД и нагрев, износ бронзового венца, ограничение по непрерывной работе под большой нагрузкой. Поэтому для тяжёлого режима S1 чаще выбирают цилиндрические передачи.
Типовые задачи — конвейеры, подъёмники, ворота и шлагбаумы, мешалки, упаковочное и пищевое оборудование. Одноступенчатые исполнения собраны в каталоге червячных одноступенчатых редукторов, готовые агрегаты с мотором — среди червячных мотор-редукторов. Импортные модели, например SEW R-серии или корпусные NMRV, заменяют российскими аналогами: как пример — аналог SEW R 97 с передаточным числом 216 и аналог мотор-редуктора Motovario NMRV 063.
Для подбора червячного редуктора нужны момент на выходе, передаточное число, режим работы (продолжительность включения, число пусков) и монтажное исполнение. С этими данными можно подобрать редуктор в калькуляторе подбора или отправить заявку инженеру — он сверит выбор по сервис-фактору и тепловому режиму.
Это редуктор на основе червячной передачи: стальной червяк на входном валу входит в зацепление с косозубым колесом на выходном валу. Валы расположены под 90°, одна ступень даёт передаточное число до 80 и более.
Вращение передаётся скользящим контактом витков червяка и зубьев колеса. За один оборот червяка колесо поворачивается на число зубьев, равное числу заходов червяка, поэтому понижение получается большим.
Когда угол подъёма винтовой линии меньше угла трения, колесо не может провернуть червяк. Это свойство удерживает нагрузку без внешнего тормоза, но не заменяет тормоз в системах безопасности.
От i=5 до i=80 и более. Максимальное число даёт однозаходный червяк (z₁=1), многозаходный (z₁=2–4) даёт меньшее передаточное число, но более высокий КПД.
Червячный редуктор — это передача, где стальной червяк на входном валу входит в зацепление с бронзовым червячным колесом на выходном, валы расположены под 90°, а одна ступень даёт передаточное число до 80 и более ценой пониженного КПД.
Принцип работы червячного редуктора построен на скользящем контакте витков червяка и зубьев колеса: передаточное число i = z₂/z₁, частота вращения выхода n₂ = n₁/i. Однозаходный червяк даёт максимум понижения и самоторможение, многозаходный — выше КПД.
Готовые исполнения — в каталоге червячных редукторов, подбор типоразмера — через калькулятор. Российские аналоги импортных червячных мотор-редукторов — в разделе аналогов.
Назовите момент, передаточное число и монтаж — подберём типоразмер из каталога или российский аналог импортного привода.
Подобрать редуктор