Первыми среди зубчатых механизмов самотормозящимися стали
червячная передача и передача винт–гайка. Благодаря совмещению
функций передачи движения и автоматического торможения при вы-
ключенном двигателе они нашли широкое применение в приводах
различных машин и приборов, например: в приводах строительных и
дорожных машин, подъемно-транспортных устройств, следящих си-
стем.
Вместе с тем червячные передачи имеют существенные недостат-
ки: низкий КПД прямого хода, значительный нагрев и износ рабо-
чих поверхностей требуют применения антифрикционных материа-
лов, имеющих, как правило, невысокую несущую способность. Су-
ществует и прямой запрет на их использование: “У механизмов гру-
зоподъемных машин с машинным (!) приводом червячная передача
не может служить заменой тормоза” (статья 142 Правил устройства
и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов [12, с. 40]). По-
слабление содержится только в статье 135: “У механизмов подъема с
ручным приводом один из тормозов может быть заменен самотормо-
зящей передачей” [12, с. 38].
Основными проблемами развития самотормозящихся механизмов
стали, таким образом, существенное повышение КПД прямого хода и
достоверная оценка надежности самоторможения.
Одними из первых элементарных самотормозящихся механизмов с
высоким КПД стали передачи Twinworm [13], предложенные в 1961 г.
И.Б. Поппером (I.B. Popper). В них возможно получение двух вариан-
тов самоторможения в зависимости от значений углов наклона витков.
В первом варианте угол наклона ведущего червяка принимается не-
сколько меньше угла трения, а ведомого — больше на 5. . . 15
◦
. Автор
указывает, что в этом случае зацепление всегда обеспечивает передачу
движения прямого хода в любом направлении, а при обратном ходе
происходит самоторможение. Во втором варианте углы наклона обоих
червяков меньше угла трения и, по терминологии Поппера, получает-
ся самоторможение второго рода, при котором передача оказывается
самотормозящейся как при обратном ходе, так и при прямом, если
ведомый червяк сделает попытку вращаться быстрее, чем позволяет
ему ведущий.
Исследования, проведенные Н.С. Мюнстером по применению ме-
тода Метраля и Ле Бера для определения КПД зубчатых передач
с параллельными осями, подтвердили принципиальную возможность
выполнения этих передач самотормозящимися с сохранением высоко-
го КПД прямого хода [14]. При этом выяснилось также, что можно
получить два варианта самоторможения, аналогичных по своим свой-
ствам передаче Twinworm.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2013. № 4 35
