Скольжение червячной пары — относительное скольжение витков червяка по зубьям колеса вдоль линии контакта. Его скорость vs=vчервяка/cosγ определяет КПД, нагрев, износ и способность к самоторможению червячного редуктора.
Скольжение — главная особенность червячной передачи, отличающая её от зубчатой. В отличие от качения зубьев цилиндрической пары, здесь витки червяка скользят по зубьям колеса, что порождает трение, нагрев и снижение КПД, но одновременно даёт ценное свойство самоторможения. Понимание скольжения объясняет и достоинства, и ограничения червячных редукторов.
В червячной передаче витки червяка входят в зацепление с зубьями червячного колеса не перекатыванием, а скольжением вдоль линии контакта — подобно движению гайки по резьбе винта. Это принципиально отличает её от цилиндрической передачи, где преобладает качение. Из-за скольжения контакт постоянно сопровождается трением, что и определяет характерные свойства червячных редукторов.
Скорость скольжения vs связана с окружной скоростью червяка и углом подъёма витка γ:
vs = vчервяка / cos γ, где vчервяка = π·d1·n1/60.
Скорость скольжения всегда выше окружной скорости червяка и может достигать 5–15 м/с, а в быстроходных передачах и больше.
Высокое скольжение делает червячный редуктор компактным источником большого передаточного числа в одной ступени (обычно 8–80), но платой становятся сниженный КПД и нагрев. Поэтому в непрерывном режиме червячные редукторы подбирают с проверкой тепловой мощности, а для энергоэффективных приводов предпочитают цилиндрические или соосные передачи.
Российские аналоги ZR по габаритам от Завода Редукторов включают червячные серии с бронзовым венцом. Подобрать червячный редуктор по моменту и передаточному числу удобно в калькуляторе подбора; модельный ряд — в каталоге червячных редукторов, а альтернативы — в общем каталоге.
Пришлите параметры, фото шильдика или маркировку — инженер рассчитает подбор и пришлёт КП.
Получить расчётЭто относительное скольжение витков червяка по зубьям колеса вдоль линии контакта, как гайки по резьбе винта. В отличие от качения зубьев цилиндрической передачи, скольжение порождает трение, нагрев и снижение КПД.
По формуле vs = v_червяка/cos γ, где v_червяка = π·d1·n1/60 — окружная скорость червяка, γ — угол подъёма витка. Скорость скольжения всегда выше окружной и достигает 5–15 м/с и более.
Из-за трения скольжения в зацеплении. КПД составляет 0,5–0,9 и падает с ростом передаточного числа и уменьшением угла подъёма витка. Потери переходят в тепло, поэтому важна проверка тепловой мощности.
При малом угле подъёма витка (меньше угла трения) сила трения от скольжения не позволяет колесу провернуть червяк обратно. Это удобно для подъёмников и арматуры, но снижает КПД и не заменяет полноценный тормоз.
Скольжение вызывает интенсивный износ и риск заедания в паре сталь-сталь. Бронзовый венец в паре со стальным червяком снижает трение, лучше прирабатывается и противостоит задирам, что продлевает ресурс передачи.
Скольжение червячной пары — относительное скольжение витков червяка по зубьям колеса вдоль линии контакта. Скорость скольжения vs = v_червяка/cos γ определяет КПД, нагрев, износ и самоторможение червячного редуктора.
Скольжение отличает червячную передачу от зубчатой: вместо качения витки червяка скользят по зубьям колеса, порождая трение. Из-за этого КПД составляет 0,5–0,9, растёт нагрев (ограничение по тепловой мощности), венец делают из бронзы. Плата за компактное большое передаточное число (8–80 в одной ступени) — сниженный КПД.
| Скорость | vs = v_червяка / cos γ |
|---|---|
| КПД пары | 0,5–0,9 |
| Следствие | нагрев, износ, самоторможение |
Подобрать червячный редуктор помогает калькулятор подбора; модельный ряд — в каталоге червячных редукторов, альтернативы — в общем каталоге.
