Червячный вал или червяк – основной элемент червячной передачи, которая используется в разнообразных промышленных механизмах, подъемно-транспортных машинах, установках. Для обеспечения надежности деталей и высокой производительности механизмов, изготовлению червяков уделяют особое внимание, их производство имеет свои технологические особенности.
Назначение червячных валов
Червячный вал представляет собой видоизмененный винт с трапециевидной резьбой, благодаря которой он зацепляется с шестерней в червячной передаче. Применяется такое изделие для передачи усилий вращательных движений между валами, пересекающимися под прямым углом друг к другу. Червячные валы применяются в пищевой промышленности, машиностроении, сельском хозяйстве, строительстве, добыче ископаемых и даже в быту.
Изготовление червячного вала представляет собой совокупность операций, позволяющих создавать детали различных конфигураций. Червяки различаются по:
- форме образующей поверхности (цилиндрические и глобоидные);
- форме винтовой поверхности (архимедовы, конволютные, эвольвентные, трапецеидальные).
Преимущества эксплуатации
Применение червячных валов в разнообразных подъемно-транспортных механизмах и машинах обусловлено рядом преимуществ, которыми обладает изделие. Червяк отличается компактностью, надежностью и способен выдерживать повышенные нагрузки. Также к достоинствам червячного вала следует отнести:
- обеспечение высокого передаточного соотношения;
- небольшие размеры вала, и как следствие, компактность редукторов на его основе;
- высокие показатели плавности хода;
- низкий уровень шума при работе вала;
- передачи на основе червячного вала отличаются эффектом самоторможения.
Изготовление червяков
Для производства червячных валов, в зависимости от их конфигурации, могут быть задействованы различные способы изготовления. Основными служат:
- нарезание резцом на токарно-винторезном оборудовании;
- нарезание режущим инструментом на фрезерном станке.
Рассмотреть последовательность изготовления червячного вала можно на примере создания цельного червяка. Для его производства применяется следующая последовательность операций:
- подрезание заготовки и ее центрирование;
- черновая и чистовая обработка на токарном станке;
- нарезание винтовой поверхности;
- термообработка;
- шлифовка центровых гнезд, опорных шеек, торцов и винтовых поверхностей;
- полирование винтовых поверхностей.
При определении оптимальной схемы технологического процесса изготовления необходимо учитывать:
- конструктивные особенности детали;
- материалы изготовления;
- необходимую геометрию боковых поверхностей;
- степень точности изделия;
- вид термообработки;
- объемы производства;
- характер эксплуатации вала.