Самоторможение червячного редуктора. Определение понятия.
Самоторможение в той или иной степени характерно для всех червячных редукторов. Что включает данное понятие? Даём краткое и доступное определение – самоторможением червячного редуктора называется невозможность передать вращение от выходного вала к входному, то есть заставить работать редуктор наоборот. Стоит отметить, что вся дальнейшая информация относится к червячным одноступенчатым передачам, являющихся базовым элементом при проектировании и производстве червячных редукторов любой степени сложности.
Самоторможение зависит как от объективных, так и от субъективных характеристик передачи. К объективным характеристикам относится угол подъёма витка червяка, а к субъективным – материал червяка и червячного колеса, применяемая смазка и класс точности обработки трущихся поверхностей, наличие посторонней вибрации.
Типы самоторможения.
Самоторможение, возникающее в редукторе, бывает двух типов – статическое и динамическое.
Статическое самоторможение характерно для тех случаев, когда угол подъёма витка червяка меньше угла трения сопряжённых поверхностей в состоянии покоя. Подобные червяки присущи передаточным отношениям со статическим КПД менее 50%.
Динамическое самоторможение отличается от статического тем, что зависит от динамического КПД, который должен быть ниже 50%, а угол подъёма витка меньше динамического угла трения.
Ниже в каталоге приведены формулы для точного определения коэффициента полезного действия червячного редуктора.
h= tg& / tg(&+ß)
или
h = tg& / tg(&+ arctg (µz))
Где:
- h – коэффициент полезного действия червячной передачи, КПД;
- & – угол подъёма витка червяка, градус;
- ß - угол трения (j=arctg (mz));
- µz – коэффициент трения в червячной передаче/
Общепринятыми материалами для изготовления червячных редукторов являются сталь для червяка и бронза для венца червячного колеса. Статический коэффициент трения µz в этом случае находится в диапазоне от 0,09 до 0,14, задаваемом состоянием и температурой масла и степенью износа поверхностей. Данное определение действительно для угла трения от 5 до 8 градусов.
При наличии внешних вибраций или неравномерной работе редуктора, с какими-либо рывками, статическое самоторможение становится менее значимым и необходимо брать в расчёт динамические показатели, основным из которых является динамический коэффициент трения. Его значение зависит от типа смазки, степени нагруженности механизма, качества обработки трущихся поверхностей и угловой скорости червяка и колеса (скорости скольжения). Для червячных редукторов, работающих в стандартных условиях и оборотами входного вала, не превышающими 900…1400 об/мин, динамический коэффициент трения µz находится в диапазоне от 0,02 до 0,05, чему соответствует динамический угол трения от 1 до 3 градусов.
Степень самоторможения червячного редуктора при различных углах наклона витков червяка
| Угол подъёма витка червяка |
Самоторможение |
| > 25˚ |
общая реверсивность |
| 12˚ – 25˚ |
статическая реверсивность |
| быстро реверсивный |
| динамическая реверсивность |
| 8˚ – 12˚ |
переменная и статическая реверсивность |
| быстро реверсивный при вибрациях |
| динамическая реверсивность |
| 5˚ – 8˚ |
статическое самоторможение |
| реверсивный при вибрациях |
| легкое динамическое самоторможение |
| 3˚ – 5˚ |
статическое самоторможение |
| медленно реверсивный при вибрациях |
| почти динамическое самоторможение |
| легкая динамическая реверсивность при вибрациях |
| 1˚ – 3˚ |
статическое самоторможение |
| динамическое самоторможение |
| легкая динамическая реверсивность при вибрациях |
| <1˚ |
полное статическое и динамическое самоторможение |
