Червячная пара своими руками

Червячная передача

Червячная пара своими руками

Червячная передача или передача червячного типа — это механизм, состоящий из двух зубчато-винтовых деталей (червячная пара), взаимодействующих между собой. Червячная передача используется для того, чтобы выполнить передачу вращательного движения между двумя валами, с углом пересечения 90°. То есть, одна шестерня, которую необходимо привести в движение под прямым углом относительно другой шестерни, в таком случае и используется червячная передача.

Конструктивные особенности

Главным звеном всей конструкции является так называемый «червяк» или червячная шестерня (червячный винт), которая собой представляет продольный винт с трапециевидной резьбой. Червячная передача лежит в основе червячного мотор редуктора.

Главным преимуществом червячной передачи является простота устройства и высокая степень эффективности такого соединения. Весь механизм состоит из нескольких шестеренок, среди которых главную роль играет червячный винт, он покрыт дуговидными зубами, увеличивающими значение контактных линий.

Из-за высокой скорости скольжения, материалы для изготовления червячной пары, должны обладать антифрикционными свойствами, а также высокой степенью износостойкости. Сам червяк, как правило, изготовлен из углеродистой или легированной стали. Наивысшей прочностью обладают червячные шестерни с термообработкой. В результате поверхность становится очень прочной и за счет шлифования не склонная к заеданию. Червячные колеса изготавливают преимущественно из бронзы, реже из чугуна.

Применение

Чаще всего червячная передача встречается в автомобильной промышленности, а также в промышленных изделиях и подъемно-транспортных агрегатах. Область применения червячной пары ограничена мощностью устройств, номинальной для использования червячного привода, является мощность не более 100 кВт. В более мощных системах червячная передача работать не сможет и причиной тому является низкий КПД, а также высокая степень нагрева поверхностей во время эксплуатации. В результате возникает необходимость использования дополнительного охлаждения.

Плюсы червячной передачи:

  • Бесшумность;
  • Простота конструкции;
  • Плавная работа;
  • Компактные размеры.

Недостатки:

  • Мотор-редукторы и прочие агрегаты, построенные на червячной передаче имеют относительно небольшой КПД;
  • Склонность к заеданию, из-за чего существенно снижается срок эксплуатации;
  • Невозможность использования на мощных устройствах;
  • Нагревание при интенсивной эксплуатации и необходимость использования дополнительного охлаждения;
  • Высокая себестоимость за счет использования дорогостоящих антифрикционных материалов.

Будем благодарны, если Вы поделитесь этой статьей в соц. сетях

Изготовление ручной лебедки своими руками — варианты конструкции

Различные механические помощники призваны уменьшить затрату физических сил человека при выполнении ряда работ. Одним из старинных видов тягловых приспособлений, преобразующих и увеличивающих приложенное усилие, является лебедка. Большой спектр видов, не высокая себестоимость и относительная легкость изготовления сделали ее достаточно доступной и для самостоятельного изготовления. О вариантах лебедок, технологии сборки своими руками мы и расскажем сегодня.

Виды лебедок по способу преобразования усилий

В зависимости от используемой механической передачи разделяют несколько основных видов такого приспособления, как лебедка:

Следует отметить, что при производстве устройств, преобразующих механическую энергию, ременная передача практически не используется, так как возможное проскальзывание ремня по шкиву, выгодное в ряде дерево- и металлообрабатывающих станков в подобных приспособлениях будут препятствовать их работе.

Лебедка с использованием зубчатых колес (шестерней) применяется достаточно широко.

Червячная пара своими руками

Из ее преимуществ можно выделить следующие:

  1. широкий спектр кратности изменения прилагаемого усилия, зависящий от разности диаметра зубчатых деталей и количества валов;
  2. возможность установки рабочих валов под различными углами, вплоть до 90 градусов в случае применения конических шестерен;
  3. высокая механическая прочность всего приспособления в целом и отдельных его деталей;
  4. ремонтоспособность, заключающаяся во взаимозаменяемости отдельных деталей.

К недостаткам лебедок подобной конструкции можно отнести определенные сложности, возникающие при самостоятельном изготовлении. Подобрать пару зубчатых колес с заданными параметрами домашнему мастеру порой бывает достаточно сложно из-за отсутствия большого количества доступных механизмов. Кроме этого не каждый способен осуществить расчет передачи, определить необходимое количество зубьев шестерен. Все вышесказанное приводит к ограниченному использованию шестереночных лебедок при их изготовлении своими руками.

Второй вид механической передачи – червячная, предполагает использование не только зубчатых колес, но и специального винта с крупной винтовой нарезкой – червяка. Среди заводских вариантов червячные лебедки достаточно распространены.

Червячная пара своими руками

К их особенностям можно отнести перпендикулярное расположение рабочих валов, необходимость использования специальных деталей – червяка и червячного колеса. В качестве последнего в некоторых случаях могут быть применены обыкновенные шестерни, но изготовление подходящего червяка при отсутствии специализированного оборудования и инструмента не возможно. Последнее обстоятельство так же значительно ограничивает использование червячных лебедок для самостоятельного их изготовления.

Пожалуй, наиболее подходящим вариантом для домашних мастеров является именно цепная лебедка.

Червячная пара своими руками

В ее основе лежит применение знакомой каждому с детства цепной передачи, применяемой в любимом многими виде транспорта – велосипеде. Для получения необходимого преобразования вращения необходимо лишь поменять местами ведущий (малая звездочка) и ведомый (большая звездочка) валы. Простота конструкции, доступность основных деталей делает данный вид лебедки наиболее используемой для самостоятельного изготовления.

Цепная лебедка своими руками

Работу по самостоятельному изготовлению цепной лебедки рекомендуем начинать с подбора основных частей механизма и изготовления основания для приспособления. Для него лучше использовать прямоугольные стальные трубы сечением 40х40 или 30х50 мм.

Раскрой заготовки на отдельные детали выполните с помощью слесарной ножовки или болгарки. Перед соединением кромки отпиленных кусков аккуратно зашлифуйте и снимите заусенцы, способные привести к ранениям.

Сборку удобно выполнять сварным швом с помощью бытового сварочного аппарата с рабочим напряжением 220 V. Собирать детали можно встык торцами к боковым сторонам или запилив кромки под углом 45о.

Соединив части основания, приступаем к монтажу механизма лебедки. Для этого потребуется пара осей, изготовленных из обрезков стальных стержней или труб, и подшипники на их торцы. На ведущий вал закрепите малую звездочку цепной передачи, на ведомый – большую звездочку и барабан для намотки стального троса.

Тросовую бабину так же несложно сварить самому из нескольких обрезков стержней или трубок диаметром 8-10 мм. и двух дисков достаточного диаметра, вырезанных из стальных листов.

Червячная пара своими руками

Крепление подшипников можно выполнить как сварочным швом, так и парами болт-гайка, вставленными в предварительно просверленные отверстия. Расположение рабочих валов должно обеспечивать оптимальное натяжение цепи, препятствующее ее провисанию. При этом не должно быть опасности обрыва передаточного звена.

На первый взгляд цепь, изображенная на картинке выше, может показаться недостаточно прочной. В таком случае можно использовать цепной механизм от старого мотоцикла.

Червячная пара своими руками

Червячная пара своими руками

Многие из представленных вариантов цепных лебедок часто оснащаются приводом от электрических двигателей или ДВС.

Червячная пара своими руками

При этом часто в наличии имеется лишь физическая сила человека. Для качественной работы цепных лебедок ее вполне достаточно – это одно из важнейших преимуществ механизмов такого рода.

Более подробно технология изготовления лебедки, использующей цепной привод, можно проследить на примере прилагаемого видео.

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами 😉

Как сделать понижающий редуктор своими руками: алгоритм действий

В настоящее время многие владельцы домашних мастерских оснащают их современным инструментом и оборудованием, которое обладая высокой эффективностью и простотой в использовании, существенно облегчает труд, повышает его производительность. Однако при этом все так же востребованными являются достаточно технически простые устройства, которые можно сделать своими руками в условиях домашних мастерских. Одним из них является понижающий редуктор.

Червячная пара своими руками

Что такое понижающий редуктор?

Он представляет собой особый тип механизмов, являющихся передаточным звеном между устройствами, в которых активные части выполняют вращательное движение. Зачастую его используют для передачи и преобразования вращательного момента с агрегата, который его вырабатывает на устройство, которое использует поступающую на него механическую энергию. В отличие от прочих видов, понижающий редуктор обеспечивает уменьшение количества оборотов и увеличение при этом силы крутящего момента.

Состоит понижающий редуктор из корпуса, шестерней, передаточных цепей, червячного механизма, валов, при помощи которых и производится передача и преобразование крутящего момента.

На валах в жесткой сцепке расположены зубчатые шестерни, присоединены червячные передачи. Они обеспечивают передачу движения друг другу, во время чего и производится его преобразование.

Червячная пара своими руками

Существуют разные виды понижающих редукторов:

Кроме этого, они бывают:

Основные показатели

  • коэффициент полезного действия;
  • передаточная мощность;
  • количество вращений ведомого и ведущего валов.

Понижающий редуктор обладает достаточно простой конструкцией, поэтому при наличии соответствующих запасных частей и материалов изготовить его можно в условиях домашней мастерской своими руками.

Предварительная подготовка

Перед тем как приступать к созданию этого устройства необходимо обладать общими познаниями в сфере механики, уметь пользоваться ремонтным инструментом и оборудованием, знать принцип работы и устройство этого агрегата.

Кроме этого, нужно изначально определить:

  • тип будущего редуктора и вариант его исполнения;
  • передаточное число, которое необходимо будет преобразовать и определенное на выходе;
  • показатели динамических нагрузок, которые будут воздействовать на рабочие части устройства;
  • массу и габариты будущего устройства;
  • угол установки;
  • пределы температур, которые будут возникать в устройстве в процессе его эксплуатации;
  • цикличность включения – полная или переменная;
  • интенсивность эксплуатации.

Червячная пара своими руками

Детали и части понижающего редуктора

  • Ведущий и ведомый валы;
  • Подшипники, подходящие по диаметру под оси и валы;
  • Наборы звездочек определённой величины с определенным количеством зубьев;
  • Цепи передачи крутящего момента;
  • Листовая сталь;
  • Угловой профиль;
  • Корпус.

Более подробно о составных частях

Процесс сборки не так сложен, как подбор или производство необходимых для такого редуктора запасных частей.

  • Корпус устройства. В промышленности он изготавливается методом литья. Необходимые отверстия проделываются на высокоточном оборудовании, так как требуется добиться взаимно правильного расположения валов и соосности звезд. При его производстве необходимо сделать верхнюю крышку съемной. Это облегчит и упростит процесс его обслуживания во время эксплуатации;
  • Валы и оси редуктора. Они являются опорой для шестеренок и используются в том случае, если ими необходимо оснастить это устройство. Установка производится внатяг на шлицы или шпонку. Для их изготовления лучше использовать прочную сталь размером от 10 до 45 мм, которая хорошо поддается механической обработке;
  • Подшипники. Они используются как опоры для валов и противостоят нагрузкам, обеспечивают возможность вращательного движения. От правильности подбора этих элементов редуктора зависит его надежность, долговечность и работоспособность. Если производится установка прямозубчатых шестеренок, то достаточно будет установить обычные одно- или двухрядные шариковые подшипники. Если будет устанавливаться косозубый подшипник или червячная передача, то лучшим вариантом будет роликовый или упорно-радиальный шариковый подшипник. Лучше купить новые, чем использовать с разборки;
  • Шестеренки. Они обеспечивают изменение частоты вращения валов и естественно понижение передаточного числа. Для их производства используется специальное металлорежущее оборудование, которым не оснащаются домашние мастерские. От размера шестеренок зависят габариты и характеристики прочих входящий в этот агрегат деталей, расстояние между осями и валами. При установке важно правильно выставить зазор между ними. Для смазки шестеренок отлично подойдёт масло И-20. Его заливка производится по уровень нижней части шестеренок. Смазка прочих частей устройства производится путем разбрызгивания на них смазочной жидкости. Можно взять с разборки или купить новые;
  • Сальниковые уплотнители. Они не допускают просачивания масла из корпуса устройства. Устанавливаются в местах выхода валов на подшипниках под крышками. Покупаются;
  • Предохранительная муфта. Она предназначена для того, чтобы предотвратить разрушение устройства при возникновении чрезмерных нагрузок. Покупается;
  • Крышки подшипников. Они могут быть разными – глухими и сквозными. Предназначены для облегчения обслуживания и монтажа подшипников. Их можно выточить самостоятельно либо найти на разборке.

Червячная пара своими руками

Инструмент

Для изготовления понижающего редуктора понадобится следующий инструмент:

  • отвертки и гаечные ключи;
  • сверла;
  • надфили;
  • инверторная сварка;
  • линейка;
  • плоскогубцы;
  • штангенциркуль;
  • молоток;
  • тиски и прочие.

Этапы проведения работ по созданию этого устройства

  1. Монтаж ведущих звездочек на первичном валу. При этом установка может производиться точечной сваркой, фланцевым или шпоночным соединением;
  2. Сборка полуосей ведомого вала;
  3. Монтаж ведомой звездочки;
  4. Корпус можно подобрать с разборки и подогнать или сделать своими руками. При этом в нем необходимо проделать технологические отверстия под сальники и подшипниковые соединения;
  5. Установка шарикоподшипников закрытого типа. Отличным вариантом будут цилиндрические. Их монтаж производится внатяг;
  6. Ведущий вал устанавливается на подшипниковых опорах эксцентрикового типа с возможностью регулировки натяжения цепи минимум на 15 градусов;
  7. На завершающем этапе устанавливается крышка с герметизирующей прокладкой.

Задумав это сделать, лучше предварительно оценить свои силы, знания и навыки обращения с инструментом, чтобы не попасть впросак, потратив приличную сумму денег, немало времени и сил, и при этом, не создав необходимое устройство, но если вы действующий или механик в прошлом, можете смело браться за дело.

Червячная пара

Червячная пара состоит из червяка и червячного колеса. Как червяк, так и червячное колесо могут иметь различное конструктивное оформление. Червяк может быть насадным на вал, и в этом случае он будет относиться к деталям класса «втулка», но может быть выполнен и сплошным в виде вала. Червячная пара своими руками

Червячное колесо обычно изготовляют сборным, состоящим из двух деталей: венца и ступицы; только в передачах малых размеров встречаются червячные колеса, выполненные в виде одной детали. Такая конструкция колес объясняется тем, что в червячных передачах имеет место скольжение поверхностей витков червяка и зубьев колеса с высокими скоростями, вследствие чего в качестве материала для червячного колеса используется антифрикционный чугун или бронза, обладающие невысокими коэффициентами трения. Ступицу изготовляют из менее дефицитного и более дешевого материала. Червячная пара своими руками

Указанные конструктивные особенности червяков и червячных колес определяют выбор технологического процесса их изготовления. Обработка червяков на первом этапе принципиально не отличается от изготовления цилиндрических зубчатых колес соответствующего класса. Схема обработки на первом и втором этапах червячных колес сходна с обработкой цилиндрических колес в осевой установке червячного колеса (а в глобоидных передачах — и червяка) при токарной и зубообрабатывающей операциях. Второй этап технологического процесса изготовления червяков и червячных колес имеет свои специфические особенности, не свойственные другим видам передач и в значительной мере зависящие от выбранной геометрии зацепления пары. Червячная пара своими руками

Рекомендуемые предельные отклонения наружного диаметра De1 и допуск Frrд1 на биение наружного цилиндра заготовки червяка при использовании его в качестве измерительной базы указываются относительно монтажных поверхностей червяка — шеек или посадочного отверстия — и составляют часть допускаδS на толщину витка. δDe1 <0,69δS; Frrд1 ≈0,3465.

Если в качестве измерительной базы принимают рабочую ось червяка, допуск на радиальное биение наружного цилиндра червяка должен составлять 50…70% от допуска For1 на радиальное биение витков червяка. К базовым поверхностям заготовок червячных колес предъявляют такие же точностные требования, как и для заготовок цилиндрических зубчатых колес. Червячная пара своими руками

Однако к заготовкам червячных колес предъявляют и некоторые дополнительные требования. Заготовки червячных колес имеют на наружных поверхностях, на которых нарезаются зубья, проточку радиусом R. В связи с тем, что при нарезании зубьев ось фрезы должна совмещаться со средней плоскостью заготовки, необходимо регламентировать расстояние от базового торца заготовки до средней плоскости проточки и колебание этого размера. При больших колебаниях этого размера в партии заготовок возникает необходимость перед нарезанием каждого колеса производить настройку суппорта станка, добиваясь совмещения оси фрезы с центром выточки. Червячная пара своими руками

Обработка заготовок червяков и червячных колес производится на универсальных токарных и карусельных станках. Для обработки заготовок глобоидных червячных пар целесообразно использовать гидрокопировальные устройства или специальные поворотные суппорты.

Выбор схемы технологического процесса производится с учетом:

  1. конструкции детали (принадлежности ее к определенному классу), геометрии боковых поверхностей витков червяка, материала червяка, вида термообработки, степени точности;
  2. объема производства и его специализации.

Для второго этапа изготовления монолитных червячных колес остается действительной только последняя часть процесса, начиная с четвертой операции.

Наиболее распространенной последовательностью процесса изготовления глобоидных червяков является:

  • предварительная токарная обработка;
  • термическая обработка;
  • токарная обработка с созданием технологических баз для установки червяка при нарезании;
  • шлифование технологических баз;
  • обтачивание глобоидной выемки;
  • предварительное нарезание;
  • получистовое и чистовое нарезание (с учетом модификации);
  • контроль;
  • фрезерование концов витков;
  • слесарная обработка;
  • притирка с макетным колесом (операция необязательная);
  • чистовая токарная обработка шеек, резьбы и т. д.;
  • шлифование шеек;
  • слесарная обработка;
  • окончательный контроль;
  • азотирование (в некоторых передачах выполняется после притирки червяка в паре).

При изготовлении червяков повышенной твердости после 10-й операции производится омеднение резьбовых участков, центров и торцов, а затем термообработка: цементация и закалка. После удаления омеднения и зачистки центров осуществляется шлифование всех витков (как вариант) и отделка.

Червячная пара своими руками

В табл. 32 и 33 приводятся технологические схемы изготовления червяков и червячных колес.

Поделиться ссылкой:

Самодельная шестерня для червячного редуктора. Изготовление. Фотографии. Описание.

Для изготовления низконагруженного червячного редуктора потребовалась шестерня, в качестве червяка решено было использовать подручный материал в виде обычного болта на М6 с метрической резьбой.
Сначала необходимо изготовить фрезу для нарезки зубцов, обычный метчик не годится, так как имеет несколько канавок для отвода стружки и не обеспечивает вращение заготовки в виду малой площади соприкосновения с заготовкой.

Шестеренку предполагалось делать из органического стекла, поэтому в качестве фрезы взят обрезок строительной шпильки на М6, если использовать для шестерни более прочный материал, можно взять каленый болт в качестве заготовки фрезы.

Обрезаем заготовку фрезы до нужного размера и тонким абразивным диском бор машинки прорезаем канавку вдоль тела заготовки.


Внимание, только СЕГОДНЯ!
Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *