Механизмът с червячна и червячна предавка обикновено се използва за предаване на движение и мощност между два пресичащи се вала. В междинната равнина червякът и червячната предавка са аналогични на зъбно колело и зъбна рейка, като червеят прилича на винт по форма. И така, какъв е принципът на работа на червяка и червячната предавка?
В типичен червячен механизъм, валовете се пресичат под ъгъл от 90 градуса, като червякът обикновено е задвижващият компонент. Външно червеят прилича на болт, докато червячната предавка е подобна на спирална цилиндрична предавка. По време на работа зъбите на зъбното колело на червячното колело се плъзгат и търкалят по спиралната повърхност на червея. За подобряване на контакта между зъбите на зъбното колело червячното колело е направено с дъгообразна форма по ширината на зъба, която обхваща червея. По този начин зацепването на червяка и червячното колело е линеен контакт, а не точков контакт.
Червячната предавка се състои от червяк и червячна предавка, като червякът обикновено е задвижващият компонент. Точно като нишките, червеите могат да имат дясна или лява спирала, а предаванията на червея се наричат десни или леви червячни задвижвания. Червяк с единична спирална резба се нарича червяк с едно начало, което означава, че едно пълно завъртане на червея води до завъртане на червячното зъбно колело с един зъб. Ако червеят има две спирални резби, той се нарича червей с двоен старт, така че едно пълно завъртане на червея води до завъртане на червячното зъбно колело с два зъба.
Характеристики на червячните предавки:
Високо предавателно отношение:Те могат да постигнат много голямо предавателно отношение и са по-компактни в сравнение с механизмите със спирални зъбни колела с пресичащи се валове.
Линия за контакт:Повърхностите на зацепващите зъбци имат линеен контакт, което осигурява много по-висок капацитет на натоварване от механизмите на спирални зъбни колела с пресичащи се валове.
Плавна работа:Трансмисиите с червячни зъбни колела са еквивалентни на спиралните трансмисии и включват зацепване с множество зъби, което води до плавно предаване и нисък шум.
Самозаключващ се:Когато водещият ъгъл на червея е по-малък от еквивалентния ъгъл на триене на зацепващите зъби на зъбното колело, механизмът има самозаключващи се свойства. Това позволява обратно самозаключване, което означава, че червеят може да задвижва червячното колело, но червячното колело не може да задвижва червея. Например при повдигащи машини самозаключващите се червячни механизми могат да осигурят защита на безопасността.
Ниска ефективност и силно износване:Ефективността е сравнително ниска поради високата относителна скорост на плъзгане между зацепващите зъби, което води до значителни загуби от триене и износване. Високата скорост на плъзгане също причинява силно износване на зъбната повърхност и генериране на топлина. За подобряване на охлаждането и намаляване на износването често се използват висококачествени материали против износване и смазване, което увеличава разходите.
Голяма аксиална сила:Червеят упражнява значителна аксиална сила.
В трансмисиите с червячни зъбни колела общите режими на повреда на зъбите на червячните колела включват хлътване, износване, заваряване и счупвания при огъване на зъбите. Поради ниската ефективност, високите скорости на плъзгане и склонността към генериране на топлина, заваряването и износването са по-чести. За да се избегне заваряването и да се намали износването, материалите трябва да имат свойства против триене, устойчивост на износване и заваряване. Обикновено червеите се изработват от въглеродна стомана или легирана стомана, като спираловидната повърхност е термично обработена (напр. закаляване и карбуризиране) за постигане на висока твърдост (HRC 45–63), и след това шлайфана или шлифована, за да се подобри товароносимостта. Червячните колела са направени предимно от бронз, а понякога и от месинг или чугун за нискоскоростни, некритични трансмисии. За предотвратяване на заваряване и намаляване на износването трябва да се използват добри методи за смазване с добавки против заваряване. Няма зрели методи за изчисление за заваряване и износване на червячни задвижвания. Контактното напрежение върху повърхността на зъба е ключов фактор, причиняващ повърхностно заваряване и износване, така че изчисленията на контактната якост остават основни. В някои случаи може да се наложи да се провери и якостта на огъване на зъбите. Червячните зъбни колела обикновено не изискват изчисления на якостта на зъбите, но е необходимо да се провери здравината и твърдостта на червячния вал. За затворени трансмисии трябва да се извършат изчисления на термичния баланс. Ако изчисленията на топлинния баланс не са задоволителни, към външния корпус могат да се добавят охлаждащи ребра или устройства за принудително охлаждане. Червячните предавки обикновено се използват в приложения с пресичащи се валове, където са необходими високи предавателни съотношения или за предаване на относително ниска мощност или периодична работа. Когато се изисква предаване на висока мощност, ефективността често се подобрява чрез избиране на Z1=2–4. Освен това, тъй като самоблокирането се случва с по-малък 1, червячните предавки често се използват в повдигащи машини като лебедки за безопасност. Те също се използват широко в машинни инструменти, автомобили, инструменти, металургични машини и други машини или оборудване поради намаляването на консумацията на енергия.
