Каковы основы дизайна червячного механизма?

Конструкция червячного зубчатого колеса включает в себя одно винтовое зубчатое колесо, зубья которого образуют сегменты спирали, и другой компонент, напоминающий винт. Винтообразный компонент известен как червяк, и его нити обычно образуют полную спираль. Этот червяк обычно используется для привода редуктора, который может обеспечить большой крутящий момент. В большинстве случаев попытка использовать зубчатое колесо для поворота червяка приведет к блокировке зубьев. Обе эти основы конструкции червячной передачи могут быть использованы в ручках настройки струнных инструментов, которые обеспечивают крутящий момент, необходимый для натяжения обучаемых струн, а затем автоматически фиксируются на месте, чтобы удерживать их в таком положении.

Винтовые зубчатые колеса напоминают цилиндрические зубчатые колеса, но они имеют зубья по диагонали. Из-за изогнутой природы зубчатых колес это приводит к тому, что каждый отдельный зуб напоминает отрезок спирали. Традиционные спиральные наборы используют две передачи, хотя вариант с червячной передачей - это не вариант. Вместо этого они используют одно винтовое зубчатое колесо и цилиндр или стержень с резьбой в виде винта. У этого червя может быть один зуб, который обхватывает окружность только один раз, два зуба, которые охватывают всю длину, как обычный винт, или что-то среднее между ними.

Основное преимущество конструкции червячной передачи заключается в том, что можно достичь большого крутящего момента по сравнению с другими винтовыми зубчатыми колесами. Передаточные числа для спиральных наборов обычно ограничены примерно 10: 1, а червячные передачи могут достигать 500: 1. Из-за особенностей конструкции червячного зубчатого колеса каждый полный оборот червяка перемещает зубчатое колесо только на один зуб вперед, поэтому снижение зубчатого колеса технически ограничено только количеством зубьев ведомого зубчатого колеса. Ведущее зубчатое колесо с 12 зубьями будет иметь соотношение 12: 1, одно с 120 зубьями - 120: 1 и т. Д.

Другая основа конструкции червячного механизма - способ, которым наборы имеют тенденцию самоблокироваться. Многие червячные передачи имеют зубья на зубчатом колесе с очень малым углом поворота, что означает, что они близки к 90-градусным параллельным зубьям, которые можно найти на обычных зубчатых передачах, вместо диагональных зубьев с острыми углами, используемых винтовые передачи. Если шестерня имеет небольшой угол опережения, она будет стремиться зафиксировать зубья червя, а не поворачивать его. В некоторых случаях это желательный результат, который может быть использован на благо устройства. Это блокирующее действие может предотвратить нежелательное движение системы из-за внешних сил на шестерне, таких как натянутая нить или сила тяжести.