Ремонт червячных передач кратко
Обновлено: 02.07.2024
В станкостроении применяют цилиндрические колеса с прямыми, косыми и шевронными зубьями, с наружным и внутренним зацеплением, а также валы-шестерни.
При работе передачи в результате нагрева размеры колес увеличиваются в большей степени, чем расстояния между их осями. Поэтому независимо от степени точности сопряжения колес должна быть предусмотрена величина радиального и гарантированного бокового зазора между зубьями, необходимая для компенсации температурных деформаций и размещения смазки.
При сборке сопряжения деталей, образующих зубчатую передачу, необходимо проверить:
- радиальное биение зубчатого венца;
- площадь контакта;
- боковой зазор.
Кроме того, необходимо проверить соединение основных поверхностей зубчатого колеса с валом или втулками, а также прилегание торцов и их биение.
Перед насадкой зубчатого колеса на вал необходимо обратить внимание на состояние поверхностей отверстия и посадочной шейки вала.
При установке зубчатого колеса на вал встречаются следующие погрешности: качание зубчатого колеса на шейке вала, радиальное биение начальной окружности, торцовое биение, неплотное прилегание к упорному буртику вала.
В связи с ошибками в изготовлении зубчатых колес, валов или корпусных деталей при сборке зубчатых передач встречаются следующие погрешности:
- недостаточный боковой зазор;
- увеличенный боковой зазор;
- неравномерный боковой зазор.
В первом и во втором случаях причиной может быть увеличенная или уменьшенная толщина зубьев или увеличенное или уменьшенное расстояние между осями в корпусной детали. В третьем случае причиной может быть неравномерная толщина зубьев или радиальное биение зубчатого венца.
Исправление в каждом из трех случаев решается конкретно в зависимости от погрешности, в частности, заменой одного из колес с введением коррекции (положительного или отрицательного смещения исходного контура) при нарезании зубьев.
Ориентировочные значения гарантированного бокового зазора в зависимости от вида сопряжения зубчатых колес при разности температуры зубчатых колес и корпуса в 25° С приведены в табл. 12, где Н — нулевой; Е, Д — уменьшенный; В, С — нормальный; А — увеличенный.
Более точные значения для конкретных условий эксплуатации передачи должны быть приведены в технических условиях или руководстве по эксплуатации механизма.
Боковой зазор в зубчатом зацеплении можно проверить набором щупов, которые последовательно вводятся в зазор между неработающими профилями зубьев, возвратно-поступательным вращением, путем прокатывания между зубьями свинцовых проволок (трех, четырех), уложенных по длине зуба, или с помощью специального приспособления, с помощью которых определяется наличие бокового зазора и его величину. Проверка бокового зазора прокаткой свинцовых проволок является наиболее распространенной. Для этого на большее из сцепляющихся колес при помощи технического вазелина, солидола или воска приклеивают в нескольких сечениях свинцовую проволоку. Чтобы избежать разрыва, проволока должна укладываться таким образом, чтобы она огибала каждый зуб.
Таблица 1. Гарантированные боковые зазоры
Обычно берут проволоку диаметром, равным (0,15–0,20)мм.
Для получения оттисков плавно поворачивают колеса в том направлении, в котором они нормально вращаются в передаче. Вращение колес должно быть равномерным. Рывки или остановки колес при прокатывании проволоки вызывают искажение оттисков.
Прокатанная проволока состоит из отдельных расплющенных участков, соединенных между собой участками проволоки, находившимися в радиальных зазорах между зубьями. При этом толщина оттисков на проволоке будет чередоваться: на рабочей стороне зуба (по направлению поворота) она будет меньше, на нерабочей — больше.
Сумма толщин оттисков на одной и той же проволоке на рабочей и нерабочей стороне зуба представляет собой боковой зазор.
Толщины оттисков измеряют на плите при помощи индикатора. Оттиск измеряют в середине, где он имеет наименьшую величину.
По разнице в толщине оттисков на разных проволоках на одной и той же образующей зуба можно определить перекос и непараллельность осей колес.
Плавность хода обычно проверяют проворотом от руки собранного механизма, с помощью динамометра, динамометрического ключа или специального приспособления.
Если зазор в зацеплении зубчатых колес не соответствует требованиям технических условий или же зубчатые колеса вращаются не плавно, происходит заклинивание передачи в отдельных местах, то определяют причину неисправности. При необходимости узел разбирают, подбирают зубчатые колеса или изготовляют новые с учетом коррекции, устраняют причину неисправности, после чего вновь производят сборку и регулировку механизма.
Следует учесть, что при нарезании зубьев зубчатых колес вносится погрешность радиального биения зубчатого венца. При монтаже зубчатых колес максимумы радиальных биений зубчатых венцов в зацеплении могут совместиться, что может нарушить плавность вращения передачи, а иногда — и к заклиниванию колес. В этом случае необходимо одно из колес повернуть на 180° по отношению к другому, что может нормализовать боковой зазор в зацеплении.
При монтаже на вал недостаточно жесткого зубчатого колеса с большим усилием может произойти деформация зубчатого венца, что отразится на работе зацепления. Такие колеса устанавливают с весьма небольшим натягом или с даже с зазором (от –0,03 до +0,04 мм для валов диаметром до 100 мм).
2. Ремонт конических зубчатых передач
В станкостроении применяют конические зубчатые колеса с прямыми, косыми и криволинейными зубьями.
Пятно контакта на поверхностях зубьев является важнейшим критерием оценки качества конической передачи. При обкатке пятно контакта должно иметь длину, равную 1/2 длины зуба для прямозубых колес и 1/2 –1/4 длины зуба для спиральных конических колес. Пятно контакта должно иметь отрыв от головки и ножки зуба, а для бочкообразных и спиральных зубьев — от носка и от пятки зуба.
Пятно контакта влияет на плавность и бесшумность работы конических колес. Более целесообразно осуществлять так монтаж колес, чтобы они касались ближе к тонким концам зубьев. При этом тонкие концы зубьев более податливы к деформации, что увеличивает площадь контакта при взаимной приработке.
При подборе пары находят наилучшее положение шестерни и создают боковой зазор за счет изменения монтажного размера колеса. Фактический монтажный размер маркируют на торцах зубьев шестерни, а фактический боковой зазор — на зубьях колеса, кроме того, на зубьях колеса маркируется порядковый номер пары.
При монтаже колес шестерню устанавливают по маркированному монтажному расстоянию, а колесо — по боковому зазору.
Регулируемые колеса устанавливают путем пригонки компенсаторов или при помощи регулировочных гаек.
Для обеспечения правильной работы конической передачи необходимо выполнение следующих условий при сборке:
- оси отверстий зубчатых колес должны совпадать с осью начальных конусов и не иметь перекосов;
- оси отверстий в корпусе должны лежать в одной плоскости, пересекаться в определенной точке, под требуемым углом.
Если при регулировке осевого положения зубчатых колес в конической передаче также необходимо произвести регулировку осевого зазора у конических подшипников опор (рис. 2), то сначала регулируют осевой зазор у конических подшипников, используя набор прокладок 2 между стаканами 1 и 5 и корпусом в обеих опорах. Затем, оставляя общую толщину прокладок неизменной, перераспределением их числа между обеими опорами добиваются правильного положения колеса 4 относительно шестерни 3.
Рис. 2. Регулировка осевого положения колес конической передачи и подшипниковых опор
Для нерегулируемых передач большое значение имеет обеспечение совпадения вершин делительных конусов обоих колес. Значение смещения вершины определяется как осевое смещение колеса при монтаже в передаче относительного его положения, соответствующего наилучшим условиям его зацепления с парным колесом.
Затем необходимо проверить боковой зазор в зацеплении конических колес. Контроль осуществляется аналогично контролю цилиндрических колес.
3. Ремонт червячных передач
Для червячных передач должен быть установлен наименьший гарантированный боковой зазор в зависимости от межосевого расстояния. Величину бокового зазора Сn можно замерить индикатором (рис. 3, а). Движок индикатора устанавливают перпендикулярно боковой поверхности одного из зубьев и снимают его показания при покачивании червячного колеса вдоль насколько позволяет зацепление с неподвижным червяком. Увеличить боковой зазор можно подшабровыванием нерабочей стороны зубьев колеса.
Монтаж червячных зубчатых колес на валах и проверку их осуществляют так же, как монтаж и проверку цилиндрических и конических зубчатых колес.
При сборке червячной передачи необходимо обеспечить совпадение средней плоскости колеса с осью червяка в пределах допускаемых отклонений.
Прилегание рабочей стороны зубьев колеса к виткам червяка должно быть равномерным с распределением касания по всей рабочей высоте вдоль зубьев колеса (рис. 3, б). При правильном зацеплении червяка краска должна покрывать поверхность зуба червячного колеса не менее чем на 60–70% по длине и высоте.
Похожие статьи
Слесарные работы. Виды, инструменты, организация слесарных работ
Содержание страницы1. Рабочее место слесаря1.1. Организация рабочего места1.2. Правила содержания рабочего места2. Слесарный инструмент3. Измерительный и проверочный инструмент3.1. Универсальные измерительные и контрольные инструменты3.2. Специальные измерительные и контрольные инструменты4. Слесарные работы4.1. Разметка4.2. Правка и гибка металлов4.3. Рубка металлов4.4. Резка металлов4.5. Опиливание металлов4.6. Сверление, зенкование, зенкерование и развертывание отверстий4.7. Нарезание резьбы4.8. Клепальные работы4.9. Шабрение4.10. Шлифование4.11. Притирка, полирование […]
Ремонт муфт
Содержание страницы1. Упругие пальцевые муфты2. Фрикционные муфты3. Муфты обгона или свободного хода 1. Упругие пальцевые муфты Эти муфты широко применяют для соединения валов при не вполне точной установке, в частности, для присоединения электродвигателя. Предназначаются для установки в приводах, работающих с колебаниями нагрузки. Так как практически большая часть передач в процессе эксплуатации неизбежно испытывает удары той […]
Виды плановых ремонтов
Различают следующие виды плановых ремонтов: текущий, средний и капитальный. Текущий ремонт выполняется ремонтными слесарями под руководством механика цеха. При текущем ремонте производится очистка, промывка, ремонт и замена или восстановление изношенных деталей в объеме, обеспечивающем эксплуатацию станка до очередного планового ремонта. В зависимости от сложности оборудования и условий его эксплуатации текущий ремонт проводится несколько раз в […]
Так как червячные передачи используют как правило для передачи большого момента, основным видом поломок данного типа передач является износ. Изношенный червяк или червячное колесо как правило подлежит замене. При сборной конструкции колеса - выпрессовывают зубчатый венец и напрессовывают кольцо, на котором нарезают зубья. При износе зубьев лишь с одной стороны колесо переворачивают другой стороной. Способы устранения других дефектов рассмотрены в предыдущем разделе.
Технические, требования к ремонту и сборке червячных передач:
1. Степень точности передачи по всем нормам точности, а также вид сопряжения должны соответствовать назначению передачи. Для кинематических передач предусмотрены 3 - 6-я, а для силовых передач 5 - 9-я степени точности.
2. Рабочий профиль зубьев колеса и витков червяка не должен иметь царапин, раковин, трещин и других дефектов.
3. Предельные отклонения элементов червячных передач регламентированы ГОСТ 3675—81.
4. Отклонение межосевого расстояния не должно превышать допускаемых величин приведенных в справочных таблицах. Схемы контроля межосевого расстояния червячной передачи представлены на схеме.
Червячные редукторы, как, впрочем, и любой другой механизм, периодически выходят из строя и требуют проведения ремонта, а, в случае невозможности последнего, замены механизма. Если с заменой всё понятно - снял, купил и поставил, то мы рассмотрим малобюджетный вариант диагностики и как самостоятельно отремонтировать червячный редуктор.
Возможные неисправности червячных редукторов:
- подтекает сальник червяка,
- люфт в червячной передаче,
- работа рывками, неравномерное вращение,
- повышенный шум,
- течи масла из-под крышек редуктора,
- сильный нагрев корпуса в местах установки подшипников.
Причины возникновения неисправностей:
- неправильная установка пробок и отдушин на корпусе редуктора,
- износ червячного колеса,
- выход из строя подшипников,
- неправильная установка крышек редуктора,
- неправильная регулировка редуктора.
Способы устранения неисправностей червячного редуктора.
Итак, обо всём подробно.
Так же зазор может возникнуть через некоторое время после первоначального пуска редуктора, но он устраним. Дело в том, что подшипники под нагрузкой как-бы просаживаются немного, садятся на свои места. В этом случае путём установки или удаления прокладок под крышками редуктора просто отрегулировать зазоры в подшипниках.
При неравномерной работе или посторонних шумах действия одинаковы замена подшипников, которые могут выходить из строя при плохой смазке или попадании стружки. Последняя образуется при срабатывании червячного колеса. Смазка чаще всего нарушается при установке редуктора выходным валом вверх. Такое встречается на редукторах Ч-125 или 1Ч-125 при установке на самодельные бетоносмесители.
Течи масла из-под крышек возникает при слабой затяжке болтов последней. Для надёжности плоскости разъёма крышки и корпуса можно обработать герметиком.
Сильный нагрев корпуса в местах установки подшипников возможен как при плохой смазке, выходе из строя подшипника, так и при перетяжке крышек. При регулировке редуктор, даже такой, как Ч-160 или 1Ч-160, должен проворачиваться от руки.
Касаемо редукторов РЧУ-100, которые уже мало применяются, как самостоятельный механизм, а всё чаще устанавливаются на двухступенчатые червячные редукторы в качестве первой ступени, то их диагностика и ремонт аналогичны современным моделям.
И, при любых действиях с редуктором, раз уж вы его сняли и разобрали, необходимо очистить от грязи корпус для улучшения охлаждения и поменять смазку.
Червячный редуктор нередко считается важною деталью не только в сфере производства автомобилей. Червячная передача считается важной деталью везде, где требуется увеличить крутящий момент и уменьшить количество вращений привода. Такой механизм используется для привода ворот, подъемников, станков для обработки металлов, дерева и других подобных устройств. Практически каждый человек видел червячный редуктор, иногда даже не подозревая об этом.
Дело в том, что нередко такой механизм привода прячут в корпус, чтобы механизм не забивался пылью и прочим мусором, и это существенно продлевает срок службы механизма. Червячный редуктор так часто используется по причине того, что коэффициент полезного действия этого механизм очень высок. Такой механизм может иметь как маленькие размеры, так и большие.
Из-за своих небольших размеров чаще всего червяная передача применяется в производстве автомобилей. Каждый преобразователь имеет свое передаточное число. Такое число зачастую указывается на упаковке прибора, либо на самом корпусе.
Достоинства и недостатки
Червячная передача в силу своих конструктивных особенностей имеет как достоинства, так и недостатки.
Из достоинств стоит отметить плавность хода, эффект самоторможения, низкий уровень шума, большое передаточное отношение с использованием всего двух деталей.
Из недостатков следует обратить внимание на сравнительно низкий КПД, повышенный износ, заедание, большое тепловыделение вследствие сил трения. Низкий КПД обуславливает применение подобных механизмов при передаче относительно небольших мощностей до 100 кВт. Для предотвращения скорого износа и заедания необходимо соблюдать требования к точности сборки и регулировать механизмы. Высокое тепловыделение требует специальных установок для отвода лишнего тепла.
Различие редукторов в основном сводится к различиям червяков и зубчатых колес, из которых собран данный червячный редуктор.
Червяки разделяются на типы по следующим признакам:
- по количеству заходов резьбы: однозаходные, многозаходные
- по направлению нарезки резьбы: правые, левые
- по форме винта, на котором нарезана резьба: цилиндрические, глобоидные
- по форме профиля резьбы: с конволютным профилем, с архимедовым профилем, с эвольвентным профилем
- Зубчатые колёса разделяются на типы по следующим признакам:
- по типу колеса: собственно колесо, зубчатый сектор, вырожденный сектор
- по профилю зубьев: прямой, вогнутый, роликовый (вместо зубьев используется вращающийся ролик)
Червячные редукторы со встроенным двигателем называются червячными мотор-редукторами. В редукторах чаще всего двигательный вал располагается под прямым углом к движимому. Компоновка червячного редуктора выбирается исходя из конкретных требований к устройствам. Двигатель может располагаться как сверху приводимого в движение колеса, так и снизу и сбоку. При боковом расположении двигатель устанавливается вертикально. Вследствие вертикального расположения усложняется процесс смазки подшипников вала, а также чистки внешних элементов.
Для увеличения передаточного числа используются разные технологии, но наиболее эффективной является применение большего числа ступеней.
Для смягчения сил трения и повышения сопротивления заеданию применяются специальные вязкие смазочные составы или масла. При низких скоростях вращения смазка осуществляется при помощи специальных ванночек с маслом либо использованием специальных устройств, разбрызгивающих смазку в места повышенного трения. Для червячных редукторов, скорость вращения которых высока применение ванночек нецелесообразно, и применяется принудительная смазка охлаждёнными смазочными материалами.
Основные преимущества редуктора червячного перед зубчатыми передачами заключаются в том, что начальный контакт звеньев происходит не в точке, а по линии. Также входной и выходной валы могут скрещиваться под разными углами, но чаще всего этот угол составляет 90 градусов. Также червячная передача занимает гораздо меньше места, чем зубчатая при одинаковом большом передаточном отношении.
Помимо червячного редуктора червячная передача также применяется в системах регулирования и управления различными устройствами. Благодаря самоторможению обеспечивается точная фиксация положения, а большое передаточное отношение (до 1000) позволяет наиболее точно отрегулировать положение, либо использовать маломощные двигатели. Также червячные передачи и червячные редукторы отлично подходят для установки в качестве механизма передачи в подъёмные и лебёдочные механизмы благодаря своим конструктивным особенностям.
Некоторые технические характеристики промышленно производимых и широко распространённых червячных редукторов.
Самыми распространёнными являются одноступенчатые мотор-редукторы.
| Тип | Передаточное число | Частота вращения выходного вала об/мин | Номинальный крутящий момент на выходном валу Нм | |
| редуктор | мотор-редуктор | |||
| Ч-20 | МЧ-20 | 5 — 50 | 28 — 300 | 4 |
| Ч-25 | МЧ-25 | 6 | ||
| Ч-31,5 | МЧ-31,5 | 8 | ||
| 2Ч-40 | МЧ-40 | 5 — 80 | 9,37 — 300 | 28 — 37 |
| Ч-50 | МЧ-50 | 50 — 70 | ||
| 1Ч-63, 2Ч-63 | МЧ-63 | 5 — 80 | 7,5 — 300 | 95 — 135 |
| 1Ч-80, 2Ч-80, Ч-80 | МЧ-80 | 150 — 280 | ||
| Ч-100 | МЧ-100 | 315 — 570 | ||
| Ч-125 | МЧ-125 | 615 — 1000 | ||
| Ч-160 | МЧ-160 | 1100 — 1900 | ||
| Ч-200 | МЧ-200 | 1600 — 3100 | ||
| Ч-250 | МЧ-250 | 2700 — 5700 | ||
| Ч-320 | МЧ-320 | 4400 — 10000 | ||
| Ч-400 | МЧ-400 | 6500 — 19000 | ||
| Ч-500 | МЧ-500 | 8200 — 33000 | ||
| РЧН-180 | МРЧН-180 | 12,5 — 50 | 20 — 90 | 1300 — 1800 |
| РЧП-300 | МРЧП-300 | 16, 25, 50 | 20 — 40 | 4200 |
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.
Принцип работы
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.
Рулевое управление
Он используется в автомобиле не только в мостах, но и в рулевой системе. На самом деле жидкостный рулевой редуктор – это старейшая система, которая прошла множество изменений, но технический принцип ее остался общим.
Рулевой редуктор в автомобиле служит для того, чтобы было легче крутить руль даже на автомобиле без усилителя руля.
Рулевой редуктор имеет ряд преимуществ, главным из которых является большое отношение передачи энергии. Можно сказать, что к достоинствам относится низкий шум работы редуктора и плавность хода. Рулевой редуктор также обладает и недостатками, главным из которых является быстрый износ цепного механизма и обильное выделение тепла. Приводом для рулевого преобразователя энергии служит рулевое колесо.
Система смазки редуктора
Каждый такой агрегат автомобиля имеет систему смазки. Масло под давлением подает на подшипники и цепной механизм. Помимо своей прямой обязанности система смазки охлаждает и выносит лишние элементы износа из корпуса редуктора, которые смогут привести в негодность цепные шестеренки. Эти элементы выходят из системы с маслом и задерживаются фильтром.
Чтобы масло не смогло вытекать из корпуса редуктора, требуются специальные сальники. Специальные сальники в автомобиле есть не только в этой системе. Эти сальники есть везде, где требуется герметичность. Для того, чтобы сальники создавали герметичность, сальники нужно правильно установить. Замена сальников является такой же сложной процедурой, как и ремонт редуктора. Первой причиной того, что требуется заменить сальники, является след масла на корпусе.
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.
В заключении
Прочитав эту статью, можно узнать о том, какие редукторы лучше, как за ними правильно ухаживать. Подробно описаны сальники и то, для чего сальники необходимы в системе, их характеристики, тепловые процессы, происходящие в корпусе, каждая классификация червячных передач, преимущества и недостатки каждой из них.
Читайте также: