Большая советсткая энциклопедия Червячная передача

Червячная передача

Червячная передача, механическое устройство для передачи вращения между скрещивающимися (обычно под прямым углом) валами посредством червяка (винта) и сопряжённого с ним червячного колеса. Червяк (см. рис. 2, в при ст. Детали машин) представляет собой винт с трапецеидальной или близкой к ней резьбой, а червячное колесо является зубчатым колесом, зубья которого имеют особую дугообразную форму. Червячное колесо охватывает червяк на некоторой дуге (обычно до 100°). Ведущим в Ч. и. является обычно червяк, ведомым — червячное колесо; в редких случаях (для повышающих передач) ведущим может быть червячное колесо. В наиболее распространённых Ч. п. используются цилиндрические червяки; червяки с витками на тороидной поверхности применяются в глобоидных передачах. В зависимости от числа заходов резьбы (ниток нарезки) различают одно-, двух- и четырёхзаходные червяки; по форме профиля витка — архимедовы, с вогнутым профилем и др. червяки. Витки архимедовых червяков в осевом сечении очерчены трапецией и легко изготовляются точением. Перспективны червяки с вогнутым профилем витков резьбы, обеспечивающим меньшие контактные напряжения и лучшие условия для образования масляного клина. Для силовых передач предпочтительны эвольвентные червяки, профиль витка которых в поперечном сечении очерчен по эвольвенте (см. Эволюта и эвольвента). Передаточное число Ч. п. i = z₂/z₁, где z₁ — число заходов резьбы червяка, z₂ — число зубьев червячного колеса.

Обычно передаточное число Ч. п. равно 8—100 (в ряде случаев, например в приводах станочных столов большого диаметра, до 1000). Благодаря возможности получения больших передаточных чисел при сравнительно небольшом габарите передачи Ч. п. применяются в приводах машин, устройствах управления и др. Достоинства Ч. п. — плавность и бесшумность работы. Ч. п. могут быть самотормозящими, т. е. передающими вращение только от червяка к колесу, что иногда даёт возможность выполнить механизм без тормозного устройства. Недостаток Ч. п. — значительное относительное скольжение сопряжённых элементов — витков червяка и зубьев колеса. Это вызывает усиленное тепловыделение, повышенный износ и склонность к заеданию, определяет сравнительно низкий кпд (в среднем 0,7—0,75 в однозаходной передаче, 0,8— 0,85 в двухзаходной, 0,86—0,92 в четырёхзаходной). Для уменьшения износа и повышения сопротивляемости заеданию червячные колёса изготовляют из материалов с высокими антифрикционными свойствами, главным образом из бронзы: оловянистой (при скоростях скольжения 5—35 м/сек)и алюминиево-железистой (при скоростях скольжения до 10 м/сек). Для экономии цветных металлов их делают составными: бронзовый венец (обод) устанавливается на стальную или чугунную ступицу. При скоростях скольжения до 2 м/сек и больших диаметрах колёса можно отливать целиком из чугуна. В приборах и небольших силовых передачах могут использоваться колёса из текстолита, полиамидов и т.п. Червяки обычно изготовляют из качественных углеродистых или легированных сталей, термически обработанных до высокой твёрдости. Для повышения качества поверхности червяки шлифуют и полируют.

Пониженный кпд и значительное тепловыделение ограничивают применение Ч. п. областью небольших и ср. мощностей (обычно до 50, реже до 200 квт). Они используются в подъёмно-транспортных машинах, металлорежущих станках, автомобилях, троллейбусах, металлургических машинах, гидротехнических сооружениях и т.д. Основное применение имеют закрытые хорошо смазываемые Ч. п. в виде червячных редукторов.

Лит.: Детали машин. Расчет и конструирование. Справочник, 3 изд., т. 3, М., 1969; Часовников Л. Д., Передачи зацеплением, 2 изд., М., 1969; Решетов Д. Н., Детали машин, 3 изд., М., 1974; Муха Т. И., Януш Б. В., Цупиков А. П., Приводы машин. Справочник, Л., 1975.

А. А. Пархоменко.