Чарвячныя перадачы — гэта кампаненты перадачы магутнасці, якія ў асноўным выкарыстоўваюцца ў якасці рэдуктараў з высокім перадаткавым стаўленнем для змены кірунку кручэння вала, а таксама для зніжэння хуткасці і павелічэння крутоўнага моманту паміж непаралельнымі круцільнымі валамі. Яны выкарыстоўваюцца на валах з неперасякальнымі, перпендыкулярнымі восямі. Паколькі зуб'і зубчастых колаў, якія ўзаемадзейнічаюць, слізгаюць адзін міма аднаго, чарвячныя перадачы неэфектыўныя ў параўнанні з іншымі зубчастымі прывадамі, але яны могуць прывесці да значнага зніжэння хуткасці ў вельмі сціснутых памяшканнях і таму маюць шмат прамысловых ужыванняў. Па сутнасці, чарвячныя перадачы можна класіфікаваць як адна- і двухагінаючыя, што апісвае геаметрыю зуб'яў, якія ўзаемадзейнічаюць. Тут апісаны чарвячныя перадачы разам з абмеркаваннем іх працы і распаўсюджаных ужыванняў.

Цыліндрычныя чарвячныя перадачы

Асноўнай формай чарвяка з'яўляецца эвольвентная рэйка, з дапамогай якой ствараюцца цыліндрычныя зубчастыя колы. Зуб'і рэек маюць прамыя сценкі, але калі яны выкарыстоўваюцца для стварэння зуб'яў на загатоўках зубчастых колаў, яны ўтвараюць знаёмую выгнутую форму зуб'я эвольвентнай цыліндрычнай шасцярні. Гэтая форма зуб'я рэек па сутнасці абвіваецца вакол корпуса чарвяка. Спалучаныя часткі чарвячнае кола складаецца зспіральная шасцярняЗуб'і, выразаныя пад вуглом, які адпавядае вуглу зуб'я чарвяка. Сапраўдная форма шпоры сустракаецца толькі ў цэнтральнай частцы кола, бо зуб'і выгінаюцца, ахінаючы чарвяка. Дзеянне зачаплення падобнае да дзеяння рэйкі, якая прыводзіць у рух шасцярню, за выключэннем таго, што паступальны рух рэйкі замяняецца вярчальным рухам чарвяка. Крывулю зуб'яў кола часам апісваюць як «шыпападобную».

Чарвякі маюць ад адной да чатырох (ці больш) разьб, або пачаткаў. Кожная разьба ўваходзіць у зачапленне з зубам чарвячнага кола, якое мае значна больш зубцоў і значна большы дыяметр, чым чарвяк. Чарвякі могуць круціцца ў любым кірунку. Чарвячныя колы звычайна маюць не менш за 24 зубцы, а сума разьбы чарвяка і зубцоў кола звычайна павінна быць больш за 40. Чарвякі могуць быць зроблены непасрэдна на вале або асобна і пазней насунуты на вал.
Многія чарвячныя рэдуктары тэарэтычна самаблакуюцца, гэта значыць не могуць прыводзіцца ў зваротны рух чарвячным колам, што з'яўляецца перавагай у многіх выпадках, такіх як пад'ёмныя работы. Калі зваротны рух з'яўляецца пажаданай характарыстыкай, геаметрыю чарвяка і кола можна адаптаваць, каб дазволіць гэта (часта патрабуецца некалькі пускаў).
Суадносіны хуткасцей чарвяка і кола вызначаецца суадносінамі колькасці зуб'яў кола да разьбы чарвяка (а не іх дыяметрамі).
Паколькі чарвяк зношваецца больш, чым кола, часта для яго вырабу выкарыстоўваюцца розныя матэрыялы, напрыклад, чарвяк з загартаванай сталі, які прыводзіць у рух бронзавае кола. Таксама даступныя пластыкавыя чарвячныя колы.

Адна- і двухахінальныя чарвячныя перадачы

Ахінанне азначае, што зуб'і чарвячнага кола часткова абкручваюцца вакол чарвяка або зуб'і чарвяка часткова абкручваюцца вакол кола. Гэта забяспечвае большую плошчу кантакту. У чарвячнай перадачы з адным ахінаннем выкарыстоўваецца цыліндрычны чарвяк для зачаплення з зуб'ямі кола з гарлавінай.
Каб забяспечыць яшчэ большую паверхню кантакту зубоў, часам сам чарвяк мае гарлавіну ў форме пясочнага гадзінніка, каб адпавядаць крывізне чарвячнага кола. Такая канструкцыя патрабуе стараннага восевага пазіцыянавання чарвяка. Чарвячныя перадачы з падвойнай абалонкай складаныя ў апрацоўцы і маюць менш ужыванняў, чым чарвячныя перадачы з адной абалонкай. Дасягненні ў апрацоўцы зрабілі канструкцыі з падвойнай абалонкай больш практычнымі, чым яны былі ў мінулым.
Скрыжаваныя спіральныя шасцярні часам называюць неахінальнымі чарвячнымі шасцярнямі. Авіяцыйны заціск, хутчэй за ўсё, мае неахінальную канструкцыю.

Прыкладанні

Чарвячныя рэдуктары звычайна выкарыстоўваюцца ў прывадах раменных канвеераў, бо рамень рухаецца адносна павольна адносна рухавіка, што сведчыць аб неабходнасці рэдуктара з высокім перадаткавым стаўленнем. Супраціўленне зваротнаму руху праз чарвячнае кола можа быць выкарыстана для прадухілення рэверсу раменьчыка пры спыненні канвеера. Іншыя распаўсюджаныя сферы прымянення - прывады клапанаў, дамкраты і цыркулярныя пілы. Часам яны выкарыстоўваюцца для індэксавання або ў якасці дакладных прывадаў для тэлескопаў і іншых прыбораў.
Цяпло з'яўляецца праблемай для чарвячных перадач, бо рух па сутнасці цалкам ажыццяўляецца са слізгаценнем, як гайка па шрубе. Для прывада клапана працоўны цыкл, верагодна, будзе перарывістым, і цяпло, верагодна, лёгка рассейваецца паміж рэдкімі аперацыямі. Для канвеернага прывада, магчыма, з бесперапыннай працай, цяпло адыгрывае вялікую ролю ў канструктыўных разліках. Акрамя таго, для чарвячных перадач рэкамендуюцца спецыяльныя змазкі з-за высокага ціску паміж зуб'ямі, а таксама магчымасці зацірання паміж рознымі матэрыяламі чарвяка і кола. Корпусы чарвячных перадач часта абсталяваны ахаладжальнымі рэбрамі для адводу цяпла ад алею. Можна дасягнуць практычна любой ступені астуджэння, таму цеплавыя каэфіцыенты для чарвячных перадач з'яўляюцца ўлікам, але не абмежаваннем. Звычайна рэкамендуецца, каб тэмпература алеяў была ніжэйшай за 200°F (93°C) для эфектыўнай працы любога чарвячнага прывада.
Зваротны рух можа адбывацца ці не, бо ён залежыць не толькі ад вуглоў нахілу спіралі, але і ад іншых, менш вымерных фактараў, такіх як трэнне і вібрацыя. Каб гарантаваць, што ён будзе адбывацца заўсёды або ніколі не будзе адбывацца, распрацоўшчык чарвячных прывадаў павінен выбіраць вуглы нахілу спіралі, якія з'яўляюцца дастаткова стромкімі або дастаткова палогімі, каб пераадолець гэтыя іншыя зменныя. Разумнае праектаванне часта прапануе ўключэнне рэзервовага тармажэння з самаблакавальнымі прывадамі, калі на карту пастаўлена бяспека.
Чарвячныя перадачы даступныя як у корпусе, так і ў выглядзе зубчастых пар. Некаторыя прылады можна набыць з інтэграванымі серварухавікамі або ў шматхуткасным канструкцыі.
Для выкарыстання ў высакаякасных рэдуктарах даступныя спецыяльныя дакладныя чарвякі і версіі з нулявым люфтам. Некаторыя вытворцы прапануюць высакахуткасныя версіі.