Червячный винт: что это такое, детали, характеристики, принцип работы...

В этой статье объясняется, что такое червячные передачи (или шнеки) и для чего они используются. Итак, вы узнаете части червяка, характеристики червяка и то, как работает этот тип механизма.

Что такое червячная передача?

Бесконечный винт , или бесконечный винт , представляет собой механизм, передающий вращательное движение между двумя деталями, оси которых перпендикулярны. То есть червяк представляет собой тип винта, который используется для передачи вращательного движения колесу, ось которого перпендикулярна винту.

В червячной передаче винт имеет винтовые зубья и входит в зацепление с прямой или косозубой передачей, поэтому это червячная передача. Кроме того, обычно приводным элементом трансмиссии является винт, поэтому колесо приводится в движение винтом.

В червячном механизме каждый раз, когда червяк совершает полный оборот, шестерня продвигается на определенную длину. Таким образом можно вращать зубчатое колесо, ось вращения которого перпендикулярна оси вращения винта, таким образом, с помощью этого механизма можно изменять ось вращения вращательного движения.

Кроме того, червяк называется червячным потому, что передача бесконечна, то есть теоретически червячный механизм может работать непрерывно, без остановки. Однако на практике этот тип механизма имеет предел из-за износа.

Детали червячной передачи

Бесконечная винтовая система состоит из двух частей:

Винт : это ведущая часть червячного механизма. Другими словами, движение винта вызывает движение колеса. Обычно двигатель, соединенный с осью вращения винта, приводит в движение эту деталь. Зубья винта винтовые.
Колесо (венец) : является ведомой частью червячного механизма. Зубья колеса совпадают с зубьями винта и поэтому при вращении винта колесу передается вращательное движение.

Характеристики червячной передачи

Характеристики бесконечного шнека следующие:

Низкое передаточное число : червячный механизм действует как редуктор скорости, поскольку угловая скорость колеса меньше угловой скорости винта. Передаточное число механизма зависит от количества входов винта и количества зубьев колеса.
Необратимый механизм : Как правило, червячный механизм необратим, хотя это зависит от угла спирали, а также от других факторов. Вот почему ведущим элементом всегда является винт, а ведомым — колесо.
Износ из-за высокого трения : Износ червячного механизма высокий из-за трения между винтом и колесом. Такая особенность червяка вызывает большие потери энергии, а значит, производительность механизма низкая.
Высокая стоимость : стоимость червяка выше, чем у других типов механизмов, как на покупку червяка, так и на его обслуживание.

Как работает червячная передача

Работа бесконечного винта проста: за каждый оборот винта колесо продвигается на число зубьев, соответствующее числу вхождений винта. Таким образом, скорость вращения колеса зависит от количества зубьев колеса и количества входов винтов.

Кроме того, червячный механизм работает необратимо. То есть обычно направление передачи движения не реверсивное, поэтому винт является приводным элементом, который вызывает движение колеса, которое является ведомым элементом зубчатой передачи. Это происходит из-за высокого трения между винтом и колесом. Эти типы червяков называются самоблокирующимися , поскольку они предотвращают движение от колеса к червяку.

Червячные винты имеют еще одно преимущество: они позволяют добиться снижения скорости вращения при очень небольшом пространстве. Для достижения передаточного числа, аналогичного передаточному числу червячной передачи с двухшестеренной передачей, потребовалось бы колесо гораздо большего размера и, следовательно, оно заняло бы гораздо больше места.

В следующем видео вы можете увидеть, как происходит передача движения между составляющими червяка.

Формула червяка

Число оборотов червяка, умноженное на количество его входов, равно числу оборотов колеса, умноженному на количество его зубьев. Следовательно, формула червя такова:

$n_1\cdot e_1=n_2 \cdot Z_2$

Золото:

$n_1$

это количество оборотов винта.
$e_1$

— количество вхождений болтов.
$n_2$

это число оборотов колеса.
$Z_2$

это количество зубьев колеса.

Это выражение позволяет математически связать количество оборотов винта с количеством оборотов колеса.

Примеры приложений-червей

Наконец, мы увидим, для чего нужен бесконечный винт, на примере некоторых применений этого механизма в повседневной жизни.

Червячная передача используется в небольших электродвигателях, поскольку позволяет им переключаться с высокой скорости и низкого крутящего момента на низкую скорость и высокий крутящий момент.
Другое использование червячной системы касается автоматических дверей, которые обычно включают этот механизм для правильного функционирования.
Некоторые музыкальные инструменты, например гитара, также используют червячный механизм для регулировки натяжения струн.
Автомобили также обычно оборудуются червячной передачей, особенно в рулевой коробке автомобиля.
В лифтах или конвейерах также используется бесконечный механизм. Эти машины используются во многих областях техники.