1. Поскольку входной и выходной валы червячного редуктора скрещиваются, привод на его основе обычно лучше компонуется в машине, занимая меньше места по сравнению с цилиндрическим редуктором (речь идет о редукторах с эквивалентными передаточным числом и передаваемой мощностью).
2. Передаточное число червячной пары может достигать 1:110 (в специальных случаях - ещё больше). Таким образом, червячная передача обладает гораздо большим потенциалом снижения частоты вращения и повышения крутящего момента по сравнению с другими видами передач. Достижение передаточных чисел такого порядка с использованием цилиндрических передач возможно только в трёхступенчатом редукторе (или в планетарном). В червячном для этого может быть использована только одна ступень. Это обстоятельство обуславливает относительную простоту и дешевизну червячных редукторов по сравнению с цилиндрическими (опять же речь идёт о сравнимых передаточных числах и передаваемых мощностях). Оборотной стороной этого преимущества, однако, является снижение КПД червячной передачи при увеличении её передаточного числа, об этом подробнее - см. раздел «недостатки».
Достоинства червячных передач
Для производителей трансмиссий и муфт электромобиль вызывает неопределенность в отношении того, сколько времени потребуется их опыт в автомобильной промышленности. То же самое касается поставщиков металлорежущих инструментов. Основываясь на своих исследованиях, он убежден, что коробки передач по-прежнему необходимы. Легкая конструкция и затраты считаются центральными факторами успеха или отказа электромобилей. Было бы выгодно, если бы удалены тяжелые, дорогие компоненты. Часто упоминаемый кандидат: коробка передач.
3. Низкий уровень шума передачи, определяющийся особенностями зацепления, позволяет использовать червячные редукторы в машинах с высокими требованиями к бесшумности привода. Здесь, однако, нельзя забывать о шумах, производимых двигателями и приводимыми в движение механизмами.
4. Плавность хода червячной передачи. Благодаря особенностям работы червячного зацепления червячные редукторы обладают большей плавностью хода по сравнению с цилиндрическими.
«Изучение червячных редукторов»
Эластичность электродвигателей позволяет обойтись без него. Чтобы обратить вспять, необходимо изменить только направление вращения двигателя. Плохие времена для производителей оборудования и металлорежущей промышленности? - «Нет, передача будет сохранена в сочетании с электромобилями», - отвечает директор Института автомобильной инженерии Брауншвейга, профессор. Он твердо убежден, что Стромер также по соображениям эффективности езды будет иметь более одного механизма.
Благодаря виртуальному опыту, накопленному во многих миллионах наборов данных в базе данных, эксперт ожидает, что первые электромобили для массового рынка будут иметь 2-скоростные передачи. В конечном счете он ожидает три или более передач. Причина в эффективности. В то время как внутренняя часть подвержена таким влияниям, как трение на зуб и подшипник, или энергетические требования приводного механизма, внешний КПД выходит за пределы передачи. «Соответствующие переводы оказывают большое влияние на эффективность первичного двигателя», - объясняет он.
5. Уникальное свойство червячной передачи - «самоторможение» (другой термин, обозначающий это явление - «отсутствие обратимости»). Суть его в том, что при отсутствии вращения ведущего вала (червяка) ведомый вал затормаживается, и его невозможно провернуть. Это свойство начинает проявляться при передаточных числах от 35 и выше. Более корректно было бы здесь говорить не о передаточном числе, а об угле подъёма червяка, при уменьшении которого в определённый момент возникает самоторможение. Полное самоторможение достигается в передаче, в которой угол подъёма винтовой линии червяка равен или меньше 3.5°. Однако производители редукторов далеко не всегда предоставляют информацию об этом параметре в своих каталогах, и разработчикам приходится оперировать именно передаточными числами. Описанное свойство, в зависимости от области применения редуктора, может быть как достоинством, так и недостатком. Например, было бы конструкторской ошибкой применять червячный редуктор в приводе, скажем, закаточного устройства, при заправке которого требуется вручную поворачивать бобину с закатываемым листовым материалом, так как червячный редуктор даже с передаточным отношением меньше 25 довольно тяжело провернуть за ведомый вал. Наоборот, применение червячного редуктора (с большим передаточным числом червячной пары) в приводе подъёмника позволяет во многих случаях отказаться от установки дополнительного тормозного устройства.
Независимо от типа приводной машины, они гарантировали, что машина редко работает в неэффективных рабочих точках. По словам Кючюкая, сколько передач имеет смысл в электромобиле, вопрос балансировки внутренней и внешней эффективности. Многоскоростные редукторы обеспечивают положительный энергетический баланс.
Увеличивается масса, затраты и потребность в пространстве с количеством проходов. Но эти недостатки могут перекомпенсировать более эффективную передачу мощности. Нижняя линия представляет собой положительный энергетический баланс многоскоростных передач. Аккумуляторный контроль, электроприводы имеют примерно в 3, 5 раза большую эффективность привода. Это дополнительное потребление компенсируется оптимизированным коэффициентом передачи. Даже в характеристической диаграмме электродвигателей везде везде нет одинакового уровня эффективности, - говорит Кючюкай.
6. Существуют исполнения червячных редукторов с полым выходным валом. Эти варианты редукторов (называемые также “насадными”) позволяют устанавливать редукторы непосредственно на валы исполнительных механизмов без применения соединительных муфт или дополнительных механических передач. Такая установка в сочетании с применением так называемых “реактивных штанг” или фланцевых исполнений редуктора упрощает конструкцию и уменьшает габарит привода:
Альтернативой коробке передач является так называемый «вектор крутящего момента», в котором электродвигатели с высоким крутящим моментом получают технологию минутного управления, соответственно, требуемую производительность. Особенно, когда речь заходит о двигателях колесных ступиц, такие подходы обещают отличную свободу дизайна и эффективность. Однако системный дизайн двигателей с индивидуальным управлением является сложным - и сами двигатели имеют свою цену. Низкозатратная альтернатива: электрические двигатели с близкой связью, мощность которых переведена на одну-две ступени редуктора, чтобы иметь возможность выборочно увеличивать крутящий момент на колесе с помощью переключения передач.
Описанным преимуществом могут обладать не только червячные редукторы, но и другие типы редукторов, за исключением, пожалуй, соосных цилиндрических, где такая установка невозможна из-за их конструктивных особенностей. Здесь следует отметить, что иногда отсутствие предохранительной муфты между выходным валом редуктора и валом приводимого в движение механизма может привести к поломке редуктора из-за приложения нештатной нагрузки к выходному валу, превышающей номинальный выходной момент редуктора. В таких случаях задача конструктора - либо обеспечить отсутствие вероятности приложения таких нагрузок, либо защитить от них привод, например, с помощью муфты.
Четкие преимущества для многоскоростных передач с точки зрения экономической эффективности. Результат: центральные двигатели с многоскоростными передачами имеют явные преимущества. Поэтому эксперт убежден, что они будут преобладать в долгосрочной перспективе. В двигателях колесных ступиц, усилия управления высоки даже при движении прямо вперед и в поворотах и намного выше в сочетании с системами помощи водителя.
Недостатки, такие как неподрессоренные массы на колесе, проблемы с грязью, влажностью и температурой, говорят о том, что преобладают бессетевые приводы. «Неоспоримые преимущества вектора крутящего момента едва компенсируют проблемы с затратами и сложностями», - заключает он. Червячные приводы входят в число винтовых зубчатых передач. Они используются, когда два вала пересекаются под прямым углом и требуются большие отношения. Червячный привод состоит из шестерни, червячного колеса и вала, червяка.
Сказанное в большей степени относится именно к червячным редукторам из-за их самоторможения.
Преимущества и недостатки цилиндрических редукторов
- Данные механизмы обладают очень высоким КПД. Пожалуй, цилиндрическая зубчатая передача обладает самым высоким КПД – около 98%, и не зависит от передаточного отношения. Таким образом, он имеет очень хорошие показатели экономичности.
Это может иметь одну или несколько винтовых резьб и быть левым или правым. При низких углах тангажа червячные механизмы являются самоблокирующимися. Вот почему они подходят для подъемников, например, когда снаряд не должен бежать назад под нагрузкой. Коэффициент передачи определяется коэффициентом числа зубьев на червячном колесе на количество оборотов червя.
Червячная передача является загружаемой, но с неправильным выбором материала она подвержена износу. Червячные передачи в основном используются в тяжелых машинах. Цилиндрические червячные передачиГлобовидные червячные передачиДуплексные червячные коробки с полым винтом. Червячные редукторы представляют собой тип редукторной системы. Они используются, когда валы встряхиваются под прямым углом и требуются большие передаточные отношения. Червячная передача шестерни, червячного колеса и вала, червяка.
Преимущества и недостатки цилиндрических редукторов.
Преимущества:
1. Данные механизмы обладают очень высоким КПД. Пожалуй, цилиндрическая зубчатая передача обладает самым высоким КПД – около 98%, и не зависит от передаточного отношения. Таким образом, он имеет очень хорошие показатели экономичности.
2. Они способны передавать большую мощность почти без потерь.
Последний может иметь один поток или несколько потоков и может быть левым или правым. Червячные передачи могут быть самоблокирующимися, если угол поворота мал. Они также подходят для подъемного оборудования, когда зубчатая передача не работает назад, даже когда она находится под нагрузкой.
Коэффициент передачи основан на количестве зубьев на червячном колесе. Не все шестерни круглые. «Червь» представляет собой часть оси или стрелы, которая имеет спиральную канавку, предназначенную для соединения с круглой шестерней или короной. Стрелка или вал называются валом двигателя или червячным валом, а круглый механизм, с которым он прикреплен, называется зубчатым, коронным или червячным колесом. Бесконечный винт действует как механизм, который перемещает другие шестерни, но имеет некоторые отличия, которые делают его идеальным выбором для многих применений.
3. Относительно невысокий люфт выходного вала позволяет использовать их в приводах позиционирующих устройств. Кинематическая точность редукторов цилиндрического типа значительно выше, чем у червячного типа.
4. Вследствие высокого КПД, цилиндрический редуктор обладает невысоким нагревом корпуса. Практически вся энергия передается от источника потребителю, и не рассеивается.
Червячные винтовые механизмы являются естественным выбором для вращающихся стержней в часах, музыкальных шкатулах и игрушечных игрушках. Одной из причин этого является то, что винтовой вал делает очевидный «хвостовик». Это означает, что 100 оборотов червячного вала или вала вращают винтовую шестерню только один раз. Поэтому червячный привод позволяет сжимать мощную пружину с очень небольшой силой.
Инструменты для музыкальных инструментов
Червячные винты также часто используются в механизмах регулировки популярных музыкальных инструментов, таких как гитары, басы и мандолины. Снижение силы является одной из причин использования винтовых агрегатов в оборудовании, а другое - шнеки, как правило, блокируют кроны червя, где бы они ни были, важным атрибутом для веревки мелодия. Следует отметить, что шнеки в машинах имеют специальный разрез, который позволяет им двигаться в любом направлении, настраивать струны вверх или вниз. Винты с простым разрезом можно поворачивать только в одном направлении.
5. При любом передаточном отношении они обладают высокой обратимостью (отсутствие самоторможения). У любого механизма цилиндрического типа выходной вал можно провернуть.