Изготовление червячных колёс

Виды червячных колёс

Прежде чем изучать типы деталей, выясним их суть. Червячное колесо – колёсный элемент с наружной зубчатой поверхностью. Он является частью червячной пары, которая образует привод или передачу. Второй компонент – это червяк, винт с наружной винтовой резьбой, то есть выпуклыми витками. Такой элемент – ведущий. Когда он крутится, то есть вращается вокруг собственной оси, то его витки движутся продольно относительно цилиндрической поверхности, сопрягаются с зубцами колеса, заставляют его вращаться.

По конфигурации наружной поверхности колёса бывают цилиндрическими и глобоидными. Последние сопрягаются с вогнутыми червяками, серединная зона которых имеет сужение. Они при износе становятся чувствительными к смещению оси винта, требуют повышенной точности при изготовлении, нуждаются в охлаждении во время работы. Цилиндрические детали работают в паре с классически червяками, имеющими форму цилиндра.

По направлению витка передачи элементы делятся на левые и правые. По нити червяка они бывают нелинейными, архимедовыми, конволютными, эвольвентными. По профилю зубцов выделяют роликовые, прямые, вогнутые виды. По взаимному расположению колеса и червяка существуют верхние, боковые и нижние детали. По типу зуба выделяют зубчатые секторные колёса (перемещаются интервально), и полные, отличающиеся непрерывным вращательным движением.

Материалы изготовления

Для производства используются металлы и сплавы. Обычно венец, наружная часть с зубцами выполняется из материалов с антифрикционными свойствами, то есть сниженным коэффициентом трения. Чаще это безоловянная или оловянная бронза, но также может применяться латунь. Сердечник, центральная зона изготавливается из менее дорогих, но тоже прочных сплавов и металлов – железа, алюминия, комбинаций никеля с оловом, чугуна. Выбор материала осуществляется с учётом расчётных нагрузок, которые будут ложиться на изделия в процессе их эксплуатации.

Этапы, технология производства

Производство червячных колёс требует строгого следования техническому заданию, технологической документации, чертежам, стандартам. Этот процесс охватывает несколько этапов:

Сфера применения

Широкая сфера применения обусловлена преимуществами. Это значительнее передаточное число, плавный ход, минимальные шумы во время работы, небольшие размеры (меньше, чем у других передач), минимизирующая вибрации механизма демпфирующая способность, точность делительных перемещений, а также самоторможение – быстрая остановка перемещения, отсутствие передачи движения от колёсного элемента червяку.

Обычно червячные колёса внедряются в рабочие движущиеся узлы устройств, имеющих небольшую мощность, не превышающую 50-100 киловатт. Они не достигают высоких скоростей, зато могут устанавливаться в ограниченных пространствах.

Сфера применения включает:

• продольно-фрезерные станки;


• троллейбусы и иные транспортные средства, перемещающиеся со средней скоростью;


• глубокорасточные станки;


• грузоподъёмные механизмы: тали, лифты, тяговые лебёдки, краны;


• спецтехника, к примеру, экскаваторы;


• механизмы, в которых необходима повышенная кинематическая точность: узлы наводки и корректировки, делительные устройства станков и машин.

Для предотвращения перегрева желательно применять червячные колёса в передачах с периодическим действием, а не непрерывным.

Примеры работ